Выделение памяти в C для выделяемого Fortran

Фиктивные аргументы массива Fortran всегда начинаются с нижней границы, определенной в подпрограмме. Их нижняя граница не сохраняется во время вызова. Поэтому аргумент A в TEST() всегда будет начинаться с единицы. Если вы хотите, чтобы он начинался с 42, вы должны сделать:

INTEGER A(42:*)

Что касается распределения, вы играете с огнем. Гораздо лучше использовать для этого указатели Фортрана.

integer, pointer :: A(:)

Затем вы можете установить массив так, чтобы он указывал на буфер C,

use iso_c_binding

call c_f_pointer(c_ptr, a, [the dimensions of the array])

где c_ptr относится к type(c_ptr), совместимому с void *, который также происходит от iso_c_binding.

---Edit--- Когда я вижу, что @Max la Cour Christensen реализовал то, что я набросал выше, я понимаю, что неправильно понял вывод вашего кода. Дескриптор действительно был неправильным, хотя я не написал ничего явно неправильного. Приведенное выше решение по-прежнему применимо.

«Эквивалентный» код ISO_C_BINDING:

код С++:

extern "C" int size;
extern "C" int* c_a;
extern "C" void hello();
int main(int args, char** argv)
{
  size = 10; 
  c_a = new int[size];
  for(int i=0; i<size; ++i) c_a[i] = i; 
  hello(); 
  return 0;
}

код фортрана:

  MODULE MYMOD
    USE, INTRINSIC :: ISO_C_BINDING
    IMPLICIT NONE
    INTEGER, BIND(C) :: SIZE
    TYPE (C_PTR), BIND(C) :: C_A 
    INTEGER(C_INT), POINTER :: A(:)
    SAVE
  END MODULE

  SUBROUTINE TEST(A)
    IMPLICIT NONE
    INTEGER A(*)
    PRINT *,"A(1): ",A(1)
    PRINT *,"A(2): ",A(2)
  END 

  SUBROUTINE HELLO() BIND(C)
    USE, INTRINSIC :: ISO_C_BINDING
    USE MYMOD
    IMPLICIT NONE
    CALL C_F_POINTER(C_A,A,(/SIZE/))
    PRINT *,"A(1): ",A(1)
    PRINT *,"A(2): ",A(2)
    CALL TEST(A)
  END SUBROUTINE

Выход:

A(1):            0
A(2):            1
A(1):            0
A(2):            1

Внутреннее представление массивов фортрана сильно отличается от того, что используется в C/C++.

Fortran использует дескрипторы, которые начинаются с указателя на данные массива, за которыми следует размер типа элемента, количество измерений, некоторые байты заполнения, внутренняя последовательность байтов 32/64 бит, указывающая различные флаги, такие как указатель, цель, выделяемый, могут быть освобождены и т. д. Большинство этих флагов не документированы (по крайней мере, в ifort, с которым я работал), а в конце — последовательность записей, каждая из которых описывает количество элементов в соответствующем измерении, расстояние между элементами и т. д.

Чтобы «увидеть» внешне созданный массив из фортрана, вам нужно создать такие дескрипторы в C/C++, но на этом это не заканчивается, потому что фортран также делает их копии в коде запуска каждой подпрограммы, прежде чем она попадет в сначала одно из ваших утверждений, в зависимости от индикаторов, таких как «in», «out», «inout» и других индикаторов, используемых в объявлении массива fortran.

Массивы внутри типа, объявленного с определенными размерами, хорошо сопоставляются (опять же в ifort) с соответствующими членами структуры C того же типа и количества элементов, но указатели и члены выделяемого типа на самом деле являются дескрипторами в типе, которые необходимо инициализировать правильными значениями. во всех своих полях, чтобы fortran мог «видеть» выделяемое значение. Это в лучшем случае сложно и опасно, поскольку компилятор фортрана может генерировать код копирования для массивов недокументированными способами в целях оптимизации, но для этого ему необходимо «увидеть» весь задействованный код фортрана. Все, что выходит за пределы домена fortran, неизвестно и может привести к неожиданному поведению.

Лучше всего посмотреть, поддерживает ли gfortran что-то вроде iso_c_binding, и определить такие интерфейсы для вашего кода fortran, а затем использовать встроенные функции iso_c_binding для сопоставления указателей C_PTR с указателями fortran на типы, массивы и т. д.

Вы также можете передать указатель на одномерный массив символов и его размер, и это работает для строк в основном до тех пор, пока размер передается по значению в качестве последнего аргумента (опять же, зависит от компилятора и флага компилятора).

Надеюсь это поможет.

РЕДАКТИРОВАТЬ: изменено «iso_c_binding ifort» на «iso_c_binding» после комментария Владимира - спасибо!