在 Windows 上从 Julia (0.6.2) 调用的 Fortran 函数的错误结果

Question

我从较大的遗留代码库中找到了一个小的辅助子例程，它计算向量的一些统计数据并单独编译它，并试图从 Julia (0.6.2) 调用它以进行练习。

首先，我找到了一些论坛帖子和讨论帖，但我想仔细检查一下，因为该语言发展迅速，有些可能使用过时的语法like this one。此外，我使用的是 Windows，而且我遇到的许多论坛帖子都参考了 .so 文件，据我了解，这些文件适用于 UNIX 系统，而不是 Windows？

我引用的整个 Fortran 代码（称为 meand.f）是：

SUBROUTINE MEANSD (A,N,ABAR,VAR,STD)
IMPLICIT NONE
C     COMPUTE THE MEAN AND STANDARD DEVIATION OF A REAL VECTOR.
C     PARAMETERS:
C     A: REAL VECTOR TO COMPUTE MEAN AND STANDARD DEVIATION OVER.
C     N: LENGTH OF A.
C     ABAR: COMPUTED MEAN OF A.
C     VAR: VARIANCE OF A.
C     STD: COMPUTED STANDARD DEVIATION OF A.
C
REAL A(N)
INTEGER I,N
DOUBLE PRECISION APX, ABAR, VAR, STD, SUM, SUMSQ, DN, Z
C
DN=N
APX=0D0
DO 30 I=1,N
APX=APX+A(I)
30 CONTINUE
APX=APX/DN
SUM=0D0
SUMSQ=0D0
DO 40 I=1,N
Z=A(I)-APX
SUM=SUM+Z
SUMSQ=SUMSQ+Z*Z
40 CONTINUE
ABAR=SUM/DN
VAR=(SUMSQ-(SUM*ABAR))/(DN-1)
STD=DSQRT(VAR)
ABAR=ABAR+APX
RETURN
END

我用 gcc 编译了这个

gcc (x86_64-posix-seh-rev1, Built by MinGW-W64 project) 7.2.0

主要关注this question，完成且没有错误：

gfortran -c meansd.f
gfortran -shared -fPIC  meansd.o -o meansd.dll 

当我使用 Libdl 进行测试时，一切似乎都恢复正常，并且我得到了一个指针

path=joinpath(pwd(),"meansd.dll")
dl=Libdl.dlopen(path)

然后我尝试将我的ccall 函数构建为：

a_ref=Ref{Array{Float64,1}}([5.0,5.0,5.0,5.0,5.0])
i_ref=Ref{Int64}(1)
n_ref=Ref{Int64}(length([5.0,5.0,5.0,5.0,5.0]))
apx_ref=Ref{Float64}(0)
abar_ref=Ref{Float64}(0)
var_ref=Ref{Float64}(0)
std_ref=Ref{Float64}(0)
sum_ref=Ref{Float64}(0)
sumsq_ref=Ref{Float64}(0)
dn_ref=Ref{Float64}(0)
z_ref=Ref{Float64}(0)

ccall((:meansd_,"meansd.dll"),Void,(
Ref{Array{Float64,1}},#A
Ref{Int64}, #I
Ref{Int64}, #N
Ref{Float64}, #APX #I think I have to pass these too?
Ref{Float64}, #ABAR
Ref{Float64}, #VAR
Ref{Float64},  #STD
Ref{Float64}, #SUM
Ref{Float64}, #SUMSQ
Ref{Float64}, #DN
Ref{Float64}, #Z
),a_ref,i_ref,n_ref,apx_ref,
abar_ref,var_ref,std_ref,sum_ref,sumsq_ref,dn_ref,z_ref)

据我所知，这已完成，但 abar_ref 返回为 NaN。然后我也制作了一个 Float/Int 32 版本，它完成但abar_ref 返回为0.0。我认为我应该使用 64 位，因为我使用 64 位 gfortran 编译。

我想我搞砸了如何传递数组，但我尝试了许多我能想到的不同方法，但都没有成功。

对于何时使用 Julia 类型与 ccall 类型（Float32 与 Cint?），我也感到困惑。我已经看到了这两个分散在网络上的例子，但如果我没看错的话，现在幕后有底层的转换语句可以处理这个问题吗？

Answer 1

编辑：扩展注释

按照 Pierre 的 cmets，我返回并重新阅读了文档并设法获得了一个工作版本：

我首先删除了除函数调用中命名的变量之外的任何变量的实例化：

SUBROUTINE MEANSD (A,N,ABAR,VAR,STD)。

接下来，我重新阅读了the documentation section on calling FORTRAN，尤其是这个警告部分。

警告

对于字符串参数 (char*)，Julia 类型应该是 Cstring（如果 NUL- 预期终止数据）或 Ptr{Cchar} 或 Ptr{UInt8} 否则（这两种指针类型具有相同的效果），如所述 上面，不是字符串。同样，对于数组参数（T[] 或 T*）， Julia 类型应该再次是 Ptr{T}，而不是 Vector{T}。

生成的代码是：

#declare variables

a=Float32[1.0,2.0,3.0,4.0,5.0]  #changed values from OP to have non-zero var/sd for demo
n=length(a) #works as Int32(length(a)) as well?
abar_ref=Ref{Float64}(0)
var_ref=Ref{Float64}(0)
std_ref=Ref{Float64}(0)

#call function

ccall((:meansd_,"meansd.dll"),Void,(
Ptr{Float32},#A
Ref{Int32}, #N
Ref{Float64}, #ABAR
Ref{Float64}, #VAR
Ref{Float64},  #STD
),a,n,abar_ref,var_ref,std_ref)

#check results
abar_ref[] #returns 3.00

var_ref[] #returns 2.50

std_ref[] #returns 1.58