连接 Python、C 和 Fortran

Question

我已经为 python 编写了一个 C 扩展（使用 Python/C API），它使用 distutils 构建并且运行良好。现在我想在 C 代码中添加一些 Fortran 例程的包装器。我正在寻找的最终结果是一个调用 Fortran 函数的 C 函数的 python 函数。

这可能吗？我可以成功地从 Python 调用 C，从 C 调用 Fortran，但是我无法将这三者结合起来。有任何想法吗？谢谢！

---

已编辑 这是我想要的结构的更详细示例：

假设我有一个名为 fortranfunc.f90 的 Fortran 例程和一个名为 cfunc.c 的 C 代码，其格式如下：

#include <Python.h> 
#include<numpy/arrayobject.h> 

static PyObject *cfunc(PyObject *self, PyObject *args); 
extern double fortranfunc_(double*);  

static PyObject *cfunc(PyObject *self, PyObject *args)
{       
     /* a bunch of C code here to calculate the double x */

      y = fortranfunc_(&x);   //now call the fortran function

     /* now finish up using the value of y returned by the fortran function */
}       

static PyMethodDef cfunc_methods[] = {{"cfunc", cfunc, METH_VARARGS, NULL},{NULL}};

void initcfunc(void)
{
      Py_InitModule("cfunc", cfunc_methods);
      import_array();
}

我正在尝试使用类似这样的 setup.py 文件来构建它：

from distutils.core import setup, Extension
import numpy as np

module1 = Extension('cfunc', sources = ['cfunc.c'])

setup (name = 'cfunc',
        version = '1.0',
        include_dirs = [np.get_include()],
        ext_modules = [module1])

但是我不知道如何处理对fortranfunc.f90的依赖。

我希望这是独立于平台的 - 如果这不可能，我会寻找另一种解决方案！感谢您迄今为止提出的所有建议。

Answer 1

我建议您考虑 NumPy 对 distutils 的扩展，它带来了对 Fortran http://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/distutils.html 的支持。

值得注意的是，您可以像添加 .c 源文件一样包含 Fortran 源文件

from numpy.distutils.core import Extension, setup

setup(name='hw',
       ext_modules=[Extension(name='hw', sources=['../hw.f'])],
       )

根据Combining Python with Fortran, C and C++.

Answer 2

一般来说，你可以在任何OBJ文件或LIB中调用任何导出的函数，但是当涉及到不同语言的不同编译器时，问题就开始了。

虽然它不是标准，但通常是一种语言编译器可以方便地装饰/修改外部符号以供链接器稍后使用。因此，例如在 c 源代码中以名称 "printf" 定义的 c 库中的函数将在目标文件中修饰为 "_printf" 然后当您尝试从另一种语言编译器调用它时，该语言编译器可能会跟随不同的装饰规则。因此，当您在 python 源代码中使用它的名称 "printf" 声明它时，编译器会将其修改为其他名称，例如 _printf_。

稍后，当链接器尝试解析 C 库和您的 python 目标文件之间的外部符号时，他会发现 "_printf" 和 "_printf_" 之间不匹配，这将引发致命错误并停止构建可执行文件。

http://en.wikipedia.org/wiki/Name_mangling

Answer 3

如果 C 代码的唯一目的是充当包装器以允许您在 Python 中运行 Fortran 代码，那么使用f2py 直接从 Fortran 代码生成 Python 模块可能会更好。