与 C 函数链接时，Fortran 变量被覆盖

Question

我在一些旧版 fortran 中添加了一个数据收集例程。为了方便使用，我用 C 编写了文件 i/o 例程。

我正在使用 gcc 和 gfortran。

问题：在看似无害的 C 函数调用过程中，一些 fortran 变量名称被覆盖。

C 函数都是 void 类型，名称都是小写字母，所有参数都是指针，函数名称都包含结尾的“_”，并且作为子例程从 Fortran 调用。我以前做过。 gfortran 强制所有 Fortran 符号为小写，并且所有入口点都附加一个“_”以区别于同名 C 入口点。

这是 C 文件的一个片段：

#define MAXFILES 20
FILE *outfile[MAXFILES];

/* int2char_ generates a left zero padded string (*theChar) from an int
   (*theInt), that is *numChar characters long.  E.g, called from fortran:

   string *5 arun
   integer nrun
   integer nnchar

   nrun = 231
   nchar = 4
   call int2char (nrun, arun, nnchar)
c...   returns '0231' in arun
*/
void int2char_ (int *theInt, char *theChar, int *numChar) {

  int nchar;

  nchar = *numChar;

  if (nchar > 9) nchar = 9;
  if (nchar < 1) nchar = 1;

  sprintf(theChar, "%*.*d", nchar, nchar, *theInt);

  return;
}  // end of int2char


void openwrite_ (char *filename, int *unit) {
  outfile[*unit] = fopen (filename, "w");
  return;
}  /* end of openWrite */

void closefile_ (int *unit) {
  int closed;
  if (outfile[*unit]) {
    closed = fclose (outfile[*unit]);
  }
  return;
}

void writefirststr_ (char *string, int *unit) {
  int printed;
  printed = fprintf (outfile[*unit], "%s", string);
//  printed = fputs (string, outfile[*unit]);
  return;
}

这是被踩到的 Fortran 变量的声明：

c...................
c"Display the mass matrix when DISMAT is set TRUE "
      LOGICAL, save :: DISMAT
c...................

注意：我最初使用 volatile 声明限定符代替了 save 限定符。没有区别。

来电：

c...................
c...  build file name
          numchar = 4
          call int2char (nrun, filenumber, numchar)
          begin = 1
          end = len_trim(fileprefix)
          filename(begin:end) = fileprefix

          begin = end + 1
          end = begin + 3
          filename(begin:end) = filenumber

          begin = end + 1
          end = begin + 3
          filename(begin:end) = fileext

          begin = end + 1
          filename(begin:begin) = char(0)


c...  close open file
          call closefile (lunit)

c...  open file
          call openWrite (filename, lunit)

c...  write header(s)
          call writeFirstStr (atime', lunit)
c...................

当我执行call writefirstStr ('time', lunit) 行时出现问题。

atime 是一个character*5，它被数据化为“时间”，并由time(5:) = char(0) 显式终止。单步执行writefirststr_() 显示没有问题，并且将正确的信息写入文件。

如果我在call openWrite (filename, lunit) 之后（通过gdb）跳转到return 语句（在包含上述代码片段的fortran 例程中），则没有问题。

调用writeFirstStr 会覆盖fortran 变量DISMAT。我还应该注意，DISMAT 不在上面进行 C 语言调用的例程中。

我还没有尝试过在所有 Fortran 变量上使用 save 限定符 - 由于遗留代码的数量导致后勤问题。

有人有什么想法吗？

Answer 1

在我看来，调用约定有问题。您正在传递一个字符变量。 Fortran 通常使用隐藏变量作为字符串长度。

你的void writefirststr_没有这样的参数。

对于 CHARACTER 类型的参数，字符长度作为 隐藏的论点。对于延迟长度字符串，该值通过 参考，否则按价值。字符长度有类型 整数（种类=4）。注意 C 绑定，CHARACTER(len=1) 结果 变量根据平台ABI返回，无隐藏 长度参数用于虚拟参数；与价值，那些 变量按值传递。

（来自http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gfortran/Argument-passing-conventions.html#Argument-passing-conventions）

对于任何新的 Fortran 代码，我始终建议使用现代 Fortran 与 C (bind(C)) 和 iso_c_binding 内在模块的互操作性。

Answer 2

我认为，您的代码存在几个问题：

sprintf(theChar, "%*.*d", nchar, nchar, *theInt);

格式字符串应为“%*d”，因为您只能传递一个整数作为整数的精度。

下一个问题是 Fortran 的错误记录“功能”。 Fortran 将字符串的大小作为隐藏参数传递到所有变量的末尾（这次是按值而不是按指针）。

你的函数应该是这样的：

void int2char_ (int *theInt, char *theChar, int *numChar, long len_of_the_char);
void writefirststr_ (char *string, int *unit, long len_of_string);

长度变量的顺序与传递字符串的顺序相同。长度变量的数据类型取决于编译器和操作系统。 注意 Fortran 90 和显式接口。显式接口可能会抑制此附加参数。

如果您尝试关闭一个单元，而之前没有打开，则可能会出现下一个问题。您没有初始化全局数组（或者您没有发布代码;-)）

删除了该条目的其余部分（感谢 Vladimir F）。