由于歷史緣故，很多成熟的計(jì)算代碼都是用fortran寫成的。在python中調(diào)用fortran代碼，要用到f2py這個(gè)程序。現(xiàn)在該項(xiàng)目已經(jīng)合并到numpy中了，先安裝python再裝好numpy，就可以使用f2py。

一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

foo.f90

subroutine hello (a)

integer a

write(*,*)'Hello from Fortran90!!!', a

end subroutine hello

用終端編譯：

f2py -m foo -c foo.f90

在python控制臺(tái)中運(yùn)行：

$ python

>>> import foo

>>> foo.hello(15)

Hello from Fortran90!!! 15

明確定義接口的參數(shù)：

另外一個(gè)例子，非常明確地定義了接口的輸入、輸出參數(shù)：

!SUBROUTINE

SUBROUTINE ADDSUB(A,B,C,D)

IMPLICIT NONE

DOUBLE PRECISION A,B,C,D

!f2py intent(in) :: A,B

!f2py intent(out) :: C,D

C = A + B

D = A - B

print*, "ADDSUB From Fortran!"

print*, "ADD=",C

print*, "SUB=",D

RETURN

END

注意這兩行的代碼:

!f2py intent(in) :: A,B

!f2py intent(out) :: C,D

對(duì)于Fortran只是注釋,但對(duì)于f2py卻很重要,相當(dāng)于”簽名”.

注意簽名的注釋前面不能有空格!

當(dāng)然也可以寫成如下的形式:

Cf2py intent(in) :: A,B

Cf2py intent(out) :: C,D

下面開始編譯Fortran代碼為python模塊,打開CMD窗口,輸入如下命令:

f2py -m testfortran -c testfortran.f90

會(huì)在當(dāng)前目錄下生成testfortran.pyd的文件. 下面就可以再python中使用這個(gè)模塊了:

In [1]: import testfortran

In [2]: print testfortran.__doc__

This module 'testfortran' is auto-generated with f2py (version:2).

Functions:

c,d = addsub(a,b)

In [3]: x=testfortran.addsub(4,9)

ADDSUB From Fortran!

ADD= 13.000

SUB= -5.000

In [4]: x

Out[4]: (13.0, -5.0)

接口參數(shù)是數(shù)組：

接口參數(shù)是數(shù)組的情況比較復(fù)雜。需要Python中必須確定數(shù)組的維數(shù)，并且NumPy定義的數(shù)組存儲(chǔ)方式必須是Fortran的按列存儲(chǔ)。

實(shí)現(xiàn)方式：

在Python中使用NumPy定義Fortran方式存儲(chǔ)的二維數(shù)組，利用ndpointer定義數(shù)組類型和維數(shù)，用ctypes模塊調(diào)用其data屬性將數(shù)組首地址傳入將二維數(shù)組的首地址和維數(shù)信息傳入Fortran中進(jìn)行計(jì)算并返回。

fortran代碼：py2f90.f90

module py2f90

use,intrinsic::iso_c_binding

implicit none

contains

subroutine transferMat2For(matrix,n1,n2)bind(c,name='array2py')

implicit none

integer(c_int),intent(in),value::n1,n2

real(c_float),intent(out)::matrix(n1,n2)

integer::i,j

! initialize matrix

matrix = 0.0E0

! loop

do i=1,n1

do j=1,n2

matrix(i,j) = real(i,4)*1.E1+real(j,4)*2.E0

write(*,"('Row:',i4,1x,'Col:',i4,1x,'Value:',1x,F5.2)")i,j,matrix(i,j)

enddo

enddo

return

end subroutine

end module

test_mat.f90:

program test

use py2f90

implicit none

real(kind=4)::aa(4,5)

call transferMat2For(aa,4,5)

end program

python調(diào)用代碼：test_mat.py

#! /usr/bin/env python

#coding=utf-8

import numpy as np

from numpy.ctypeslib import load_library,ndpointer

from ctypes import c_int

# shape of 2d array

n1,n2 = 2, 5

# create an empty 2d array

data = np.empty(shape=(n1,n2),dtype='f4',order='f')

flib = load_library("test_mat","./")

flib.argtypes = [ndpointer(dtype='f4',ndim=2),c_int,c_int]

flib.array2py(data.ctypes.data,n1,n2)

print("*"*80)

print(data)

終端編譯指令：

f2py -m test_mat -c test_mat.f90 py2f90.f90

在終端輸入：python test_mat.py，得到：

image.png

作者：Alex_lxy

原文地址：https://www.jianshu.com/p/1f04e2a81798

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的fortran的gui开发 python_python和fortran的接口的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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