Fortran HDF5：H5T_NATIVE_DOUBLE 和 H5T_NATIVE_FLOAT 之间的编译时切换答案

【问题标题】：Fortran HDF5: Compile time switching between H5T_NATIVE_DOUBLE and H5T_NATIVE_FLOATFortran HDF5：H5T_NATIVE_DOUBLE 和 H5T_NATIVE_FLOAT 之间的编译时切换
【发布时间】：2023-02-03 02:10:59
【问题描述】：

我尝试寻找我遇到的这个问题的答案，但我找不到答案（或者如果可能的话，就此而言）。

我在两个计算流体动力学求解器上工作，它们都是用 Fortran 编写的。这两个求解器共享处理数据 I/O 的源文件。主要区别在于，一个求解器使用双精度实数 (real8)，而另一个求解器使用单精度 (real4)。

对于最初的 HDF5 开发，我在双精度求解器中实现了 HDF5 I/O。一切都按预期工作，没有问题。存储库中提供的 HDF5 示例足以指导我。

现在我还想在单精度求解器中利用这些 HDF5 I/O 例程。但是，写入实数会带来问题，因为我需要在 HDF5 API 调用中定义 H5T_NATIVE_DOUBLE 或 H5T_NATIVE_FLOAT。

我想要的是能够在编译时根据编译的求解器在 H5T_NATIVE_DOUBLE 或 H5T_NATIVE_FLOAT 之间切换。

由于对 HDF5 API 的调用超过 60 次，因此使用 Makefile 指令并不是一个优雅的解决方案。

我将如何着手完成这个？

由于 H5T_NATIVE_DOUBLE 和 H5T_NATIVE_FLOAT 都是 HDF5 类型，因此我无法找到其他可用的类型。也许我可以定义一个从 HDF5 类型继承 double 或 float 类型的符号类型？

我还没有遇到过像这个问题这样的事情，我不知道什么是好的方法。

【问题讨论】：

显示代码示例可能会有所帮助。 use hd5f, my_data_type=>h5t_native_float 之类的东西在某些情况下可能有效，但在其他情况下则无效。
当然，必须有某种机制可以直接在单个数据文件中使用多种数据类型（例如 IEEE fpe 类型），而无需使用某些系统特定的 native_float。但我不使用 HDF。
自从我使用 HDF5 以来已经有一段时间了，所以我不确定这些建议可能需要付出多少努力，而且他们并没有回答这个问题，而是完全绕过它。 (1) 以双精度存储所有 f-p 数字，单精度版本的代码必须根据需要向上和向下转换数字 (2) 设计文件以存储单精度和双精度浮点数；求解器使用他们想要的精度。我轻率地挥舞着存在的一些过程会注意，如果一个文件包含两个版本，它们讲述的是同一个故事。

标签： floating-point fortran hdf5

【解决方案1】：

我建议定义一个在H5T_NATIVE_DOUBLE 和H5T_NATIVE_FLOAT 之间切换的中间值。所有 (60+) 对 hdf5 api 的调用都将使用此变量，并且其值将根据预处理器标志进行切换。

例如，如果您正在 include-ing 一个 hdf5 头文件（未测试）：

#ifdef solver_is_single_precision
#   define MY_HDF5_REAL_TYPE H5T_NATIVE_FLOAT
#else
#   defile MY_HDF5_REAL_TYPE H5T_NATIVE_DOUBLE
#endif

或者，如果您使用的是 hdf5 模块（同样，未经测试，而且我不知道模块内部类型的名称）：

   use hdf5, only : &
#ifdef solver_is_single_precision
      my_hdf5_real_type => native_float
#else
      my_hdf5_real_type => native_double
#endif

理想情况下，这将进入一些特定于代码的 hdf5 头文件或模块文件，但它也可以进入每个相关例程或模块的顶部。

另请注意，存在 hdf5 例程来转换类型，例如 h5kind_to_type (https://docs.hdfgroup.org/archive/support/HDF5/doc/fortran/NewFeatures_F2003.pdf)，尽管我从未使用过它们。

【讨论】：