使用 SWIG 从 Fortran 源代码创建 Python 模块

Question

我正在从事一个项目，该项目涉及为用 Fortran 编写的程序创建 Python 接口。我做了一些研究并决定使用 SWIG，首先将 Fortran 例程暴露给 C++，然后用 SWIG 包装它们。但是，我无法让 Python 模块工作。

例如，我有这个 Fortran 函数：

function sum_array(input_array, length) result(sum)

implicit none

integer, value, intent(in) :: length
real(kind=8), intent(in), dimension(length) :: input_array

real(kind=8) :: sum
integer :: i

sum = 0.0

do i=1, length
   sum = sum + input_array(i)
end do

end function sum_array

使用 C 声明：

double sum_array(double* input_array, int length);

我使用的 SWIG 接口文件是：

%module sum_array

%{
   #define SWIG_FILE_WITH_INIT
   #include "sum_array.h"
%}

%include "numpy.i"

%init %{
   import_array();
%}

%apply (double* IN_ARRAY1, int DIM1) {(double* input_array, int length)};

%include "sum_array.h"

此接口文件使用 numpy.i 接口。

我正在将此代码（使用 make）编译成一个共享对象，如下所示：

$ swig -python -c++ -o sum_array_wrap.cpp sum_array.i
$ gfortran -c sum_array.f90 -o sum_array.o -fpic -fno-underscoring 
$ gcc -I/usr/include/python2.7 -c sum_array_wrap.cpp -o sum_array_wrap.o -fpic -std=c++0x
$ gfortran sum_array_wrap.o sum_array.o -o _sum_array.so -shared -Wl,-soname,_sum_array.so -lstdc++

当我尝试在 Python 中导入模块时，我得到“NameError: name 'sum_array' is not defined”，来自：

from numpy.random import rand
from _sum_array import *

input_array = rand(5)
sum = sum_array(input_array)

根据我从解释器中的 help() 获得的信息，我认为链接器不包括库中的 sum_array 函数，我认为这是问题所在。

关于如何让它发挥作用的任何想法？

顺便说一句，非常欢迎关于其他工具而不是 SWIG 的建议，因为这是我第一次这样做，我尝试这样做的唯一方法就是这个。

Answer 1

这次问题出在name mangling。 fortran sompiler 不使用它，因此导出符号名称为 sym_array，但稍后您使用 C++ 编译接口，因此链接器希望看到类似 _Z9sum_arrayPdi 的内容。解决方法是将header内容包装成

#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

double sum_array(double* input_array, int length);

#ifdef __cplusplus
}
#endif