Совместимость C и Fortran для строк

Я пытаюсь вызвать некоторый код Fortran77 из C, но я не нашел правильного способа передачи массива символов C.

Все реализации Fortran 77, которые я когда-либо использовал, предоставляли специфичные для реализации механизмы взаимодействия с C. Как правило, они предполагают, что сторона C знает соглашения об изменении имен и передаче аргументов, используемые компилятором Fortran, и использует их в интерфейсе. Соглашения системы GCC не так уж сложны в использовании.

Однако вас, похоже, интересует средство взаимодействия Fortran/C, представленное в Fortran 2003. Предположим, что ваш код на Fortran 77 также совместим с Fortran 2003 (или его можно заставить сделать так), должна быть возможность написать интероперабельную оболочку на Fortran 2003. Однако имейте в виду, что средства взаимодействия C не обеспечивают (напрямую) для взаимодействия переменных Фортрана или параметров подпрограммы типа character с длиной больше 1 или видом, отличным от c_char. С другой стороны, имейте в виду, что длина символьного объекта Fortran — это не то же самое, что размер(а) массива символов.

У вас есть несколько интероперабельных альтернатив для предоставления C-обращенного интерфейса, с помощью которого можно принимать массив C char. Возможно, самым ясным было бы принять массив Fortran предполагаемого размера character:

SUBROUTINE My_F_Code (c_message)  BIND(C, NAME='my_f_code')
    USE ISO_C_BINDING
    IMPLICIT NONE
    CHARACTER(kind=C_CHAR), dimension(*), intent(in) :: c_message
    ! ...
END

Наиболее вероятная альтернатива - принять указатель массива C напрямую:

SUBROUTINE My_F_Code (c_message)  BIND(C, NAME='my_f_code')
    USE ISO_C_BINDING
    IMPLICIT NONE
    type(C_PTR), value :: c_message
    ! ...
END

Последнее необходимо, если указатель массива на стороне C может быть нулевым. Оба требуют явной передачи длины, если нельзя полагаться на то, что массив завершается нулем.

В любом случае, если вы в конечном итоге хотите, чтобы переменная Fortran character имела длину больше 1 (в отличие от массива, имеющего размерность больше 1), то совместимые интерфейсы не могут обеспечить это напрямую — например, типы не входят в число тех, к которым применимы условия взаимодействия C. Если вы не можете полагаться на то, что тип символов по умолчанию будет c_char, вам нужно будет связать их с копированием (/ копированием), чтобы преобразовать символы между типами. С прежним интерфейсом должно быть очевидно, как вы можете скопировать массив в скаляр Фортрана character, имеющий длину больше 1. Для варианта с указателем может быть полезно использовать функцию преобразования примерно так:

subroutine C_string_ptr_to_F_string(C_string, F_string)
    use ISO_C_BINDING
    type(C_PTR), intent(in) :: C_string
    character(len=*), intent(out) :: F_string
    character(len=1, kind=C_CHAR), dimension(:), pointer :: p_chars
    integer :: i
    if (.not. C_associated(C_string)) then
      F_string = ' '
    else
      call C_F_pointer(C_string, p_chars, [huge(0)])
      do i = 1, len(F_string)
        if (p_chars(i) == C_NULL_CHAR) exit
        F_string(i:i) = p_chars(i)
      end do
      if (i <= len(F_string)) F_string(i:) = ' '
    end if
end subroutine

(На основе подпрограммы C_F_string_ptr C_interface_module из Fortran Wiki)

С другой стороны, если вы можете (или в любом случае делаете) полагаться на тип символа по умолчанию, равный c_char, то у вас есть дополнительная альтернатива. Вы можете с пользой связать массив символов, такой как параметр в первом примере, со скалярным символьным объектом типа по умолчанию и длиной больше единицы. В частности, если фиктивный аргумент обернутой функции представляет собой скалярный символ с предполагаемой длиной или с фиксированной длиной, не превышающей количество элементов массива, то вы можете полагаться на ассоциацию аргумента, чтобы связать его с массивом символов в оболочке. Другими словами, в этом случае вы можете просто передать массив в качестве фактического аргумента.

  SUBROUTINE FCODE(STR, N)
  CHARACTER*(*) STR
  INTEGER N
  WRITE(*,*), STR, N
  END


  void foo(char *str)
  {
      int N = 10;
      printf("Calling fortran\n");
      fcode_(str,  &N, strlen(str)); 
  }

Вам нужно передать длину sgtring в качестве скрытого параметра. См. мою статью здесь http://www.malcolmmclean.site11.com/www/MpiTutorial/CandFortran77.html