Linux上Fortran与其他语言的互操作性如何

在Linux上，Fortran与其他语言的互操作性非常强大，主要通过以下几个方面的技术实现：

Fortran与C语言的互操作性

• ISO_C_Binding模块：Fortran 2003标准引入了ISO_C_Binding模块，使得Fortran程序可以直接与C语言中的浮点数类型进行互操作。
• 混合编程示例：通过编写Fortran和C函数，并使用相应的编译器编译生成目标文件，然后链接生成可执行文件，实现Fortran与C语言的混合编程。

Fortran与Python的互操作性

• f2py：f2py是Python的一个扩展，允许用户将Fortran代码编译成Python模块，从而在Python中直接调用Fortran函数和子程序。
• ctypes：Python标准库中的ctypes模块可以用来调用动态链接库中的函数，包括由Fortran编译生成的共享库。

Fortran与Java的互操作性

• 动态链接库（DLL）：Fortran程序可以编译成动态链接库（如DLL文件），然后在Java中使用jna.jar和jna-platform.jar包调用这些动态链接库。

具体示例

1. Fortran与Python互操作示例：

! hello_subroutine.f90
subroutine hello()
    print *, 'hello world'
end subroutine hello

# 调用Fortran子程序
from hello_subroutine import hello
print(hello())  # 输出: hello world

2. Fortran与C互操作示例：

! rectangle.f90
subroutine rectangle(x, y, area, perimeter)
    real(kind=8), intent(in) :: x, y
    real(kind=8), intent(out) :: area, perimeter
    area = x * y
    perimeter = 2.0 * (x + y)
end subroutine rectangle

// rectangle.c
#include 

extern void rectangle_(float *x, float *y, float *area, float *perimeter);

void rectangle_(float *x, float *y, float *area, float *perimeter) {
    *area = *x * *y;
    *perimeter = 2.0 * (*x + *y);
}

gfortran -c rectangle.f90
gcc -c rectangle.c
gfortran rectangle.o rectangle.o -o librectangle.so

// main.c
#include 
#include 

extern void rectangle_(float *x, float *y, float *area, float *perimeter);

int main() {
    float x = 10.0, y = 5.0;
    float area, perimeter;
    rectangle_(&x, &y, &area, &perimeter);
    printf("Area: %f, Perimeter: %f
", area, perimeter);
    return 0;
}

gcc -c main.c
gcc main.o -L. -lrectangle -o main
./main

通过这些技术和示例，可以看到Fortran在Linux上与其他语言的互操作性非常强大，能够满足各种科学计算和工程应用的需求。