Ubuntu上Fortran与C语言如何交互

在Ubuntu上，Fortran和C语言可以通过几种不同的方法进行交互。以下是一些常见的方法：

1. 使用ISO C Binding: Fortran 90及以后的版本支持ISO C Binding，这是一种标准的方法，允许Fortran代码调用C函数，反之亦然。为了使用ISO C Binding，你需要在Fortran代码中使用bind(C)属性，并确保遵循C的命名和调用约定。

   Fortran示例（假设文件名为example.f90）:

   subroutine add(a, b, c) bind(C, name="add")
       use, intrinsic :: iso_c_binding
       real(c_double), intent(in) :: a, b
       real(c_double), intent(out) :: c
       c = a + b
   end subroutine add
   

   C示例（假设文件名为example.c）:

   #include 
   
   // 声明Fortran子程序，确保名称匹配
   double add_(double *a, double *b, double *c);
   
   int main() {
       double x = 1.0, y = 2.0, z;
       z = add_(&x, &y, &z);
       printf("The sum is %f\n", z);
       return 0;
   }
   

   注意Fortran编译器会将函数名修饰为add_，因此在C中调用时需要加上下划线。

2. 使用extern “C”: 在C++中，你可以使用extern "C"来声明Fortran函数，以避免名称修饰。但是，这种方法不适用于纯C环境。

3. 使用C接口文件: 你可以创建一个C接口文件（通常是.h文件），其中包含Fortran子程序的C风格的声明。然后，在C代码中包含这个头文件，并链接到Fortran编译器生成的库。

4. 使用CMake或Makefile: 为了简化构建过程，你可以使用CMake或Makefile来管理编译和链接步骤。这些工具可以帮助你自动处理编译器标志和依赖关系。

5. 使用共享库: 你可以将Fortran代码编译成共享库（.so文件），然后在C程序中使用dlopen和dlsym函数动态加载和调用Fortran函数。这种方法比较高级，通常用于需要在运行时动态加载函数的场景。

下面是一个简单的CMakeLists.txt文件示例，用于构建上述Fortran和C代码：

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
project(FortranCInteraction)

# 设置Fortran编译器
set(CMAKE_Fortran_COMPILER gfortran)

# 添加Fortran源文件
add_library(fortran_lib SHARED example.f90)

# 添加C源文件
add_executable(c_app example.c)

# 链接Fortran库到C程序
target_link_libraries(c_app fortran_lib)

使用CMake构建项目时，只需在项目目录中运行以下命令：

mkdir build
cd build
cmake ..
make

这将编译Fortran代码为共享库，并将其链接到C程序中。然后你可以运行生成的可执行文件c_app来测试交互。