python - 结交 python 和 fortran 朋友

Question

假设我们需要在 python 程序中调用 fortran 函数，该函数返回一些值。我发现以这种方式重写fortran代码：

subroutine pow2(in_x, out_x)
      implicit none
      real, intent(in)      :: in_x
!f2py real, intent(in, out) :: out_x
      real, intent(out)     :: out_x
      out_x = in_x ** 2
      return
end

并以这种方式在python中调用它：

import modulename
a = 2.0
b = 0.0
b = modulename.pow2(a, b)

给我们工作结果。我可以用其他方式调用fortran函数吗，因为我认为第一种方式有点笨拙？

Answer 1

我认为你只需要稍微改变你的 f2py 函数签名（所以那out_x只是intent(out)而且in_x只是intent(in)）：

subroutine pow2(in_x, out_x)
  implicit none
  real, intent(in)   :: in_x
  !f2py real, intent(in) :: in_x
  real, intent(out)     :: out_x
  !f2py real, intent(out) :: out_x
  out_x = in_x ** 2
  return
end subroutine pow2

现在编译：

f2py -m test -c test.f90

现在运行：

>>> import test
>>> test.pow2(3)   #only need to pass intent(in) parameters :-)
9.0
>>>

---

请注意，在这种情况下，无需特殊注释f2py即可正确扫描函数的签名：!f2py

!test2.f90
subroutine pow2(in_x, out_x)
  implicit none
  real, intent(in)   :: in_x
  real, intent(out)     :: out_x
  out_x = in_x ** 2
  return
end subroutine pow2

编译：

f2py -m test2 -c test2.f90

跑：

>>> import test2
>>> test2.pow2(3)   #only need to pass intent(in) parameters :-)
9.0
>>>

Answer 2

避免intent(inout)参数的另一个好处是（有一些其他限制）可以考虑PURE生成的函数。这与函数式语言采用的无副作用方法有关，并且通过 Fortran 编译器更好的优化和错误检测得到回报，对于自动并行化尤其重要。

Answer 3

如果您使用的是 IPython，请尝试使用魔法命令，它可以编写

%%fortran
subroutine pow2(in_x, out_x)
  implicit none
  real, intent(in)   :: in_x
  real, intent(out)     :: out_x
  out_x = in_x ** 2
  return
end subroutine pow2

然后只需在您的代码中使用此函数（无需额外导入）。