使 Visual Studio FORTRAN-C 混合代码 gfortran-gcc 兼容的最小修改

Question

我正在尝试修改 this code (gist as back up) 以使其与 gfortran-gcc 兼容。

• 我删除了[VALUE] 标签
• 将POINTER 与-fcray-pointer 标志一起用于gfortran，而不是[REFERENCE] 标记
• 删除了__stdcall ，因为尝试了导致warning: ‘stdcall’ attribute ignored [-Wattributes] 的#define __stdcall __attribute__((stdcall)) 现在这就是我所拥有的：

C码CMAIN.C:

#include <stdio.h>

extern int FACT_(int n);
extern void PYTHAGORAS_(float a, float b, float *c);

main()
{
    float c;
    printf("Factorial of 7 is: %d\n", FACT_(7));
    PYTHAGORAS_(30, 40, &c);
    printf("Hypotenuse if sides 30, 40 is: %f\n", c);
}

FORTRAN 代码FORSUBS.FOR:

  INTEGER*4 FUNCTION Fact (n)
  INTEGER*4 n 
  INTEGER*4 i, amt
  amt = 1
  DO i = 1, n
    amt = amt * i
  END DO
  Fact = amt
  END

  SUBROUTINE Pythagoras (a, b, cp)
  REAL*4 a
  REAL*4 b
  POINTER (cp, c)
  REAL*4 c
  c = SQRT (a * a + b * b)
  END

Makefile:

all:
    gfortran -c FORSUBS.FOR -fcray-pointer
    gcc -c CMAIN.C
    gfortran -o result.out FORSUBS.o CMAIN.o  
    rm -rf *.o

clean :
    rm -rf *.out *~ *.bak *.o

但我仍然收到错误：

CMAIN.o：在函数“main”中：

CMAIN.C:(.text+0x1d): 对 `FACT_(int)' 的未定义引用

CMAIN.C:(.text+0x4c): 未定义引用 `PYTHAGORAS_(float, float, float*)'

如果您能帮助我了解，我将不胜感激：

• 是什么问题，我该如何解决？
• 修改原始代码以使 gcc-gfortran 与最小更改兼容的最佳方法是什么。

P.S.1. 也在Reddit 上分享。 P.S.2.操作系统和编译器规格与this question相同。

Answer 1

Fortran 通过引用传递变量，正如任何 Fortran 到 C 教程的第一句话中所述。所以你：

1. 不能只删除[VALUE]，您应该添加现代VALUE 属性或更改C 代码以传递指针。

2. 不应在 [REFERENCE] 的 Fortran 端使用指针，而应将其删除。

3. 为您的编译器使用实际名称修饰，这些天通常是subroutine_name_（附加下划线，名称为小写）或使用现代bind(C, name="binding_name") 属性。

没有现代 Fortran，但有 VALUE（它只是一个没有的 PITA）：

  INTEGER*4 FUNCTION Fact (n)
  INTEGER*4, VALUE :: n 
  INTEGER*4 i, amt
  amt = 1
  DO i = 1, n
    amt = amt * i
  END DO
  Fact = amt
  END

  SUBROUTINE Pythagoras (a, b, c) bind(C)
  REAL*4, VALUE :: a
  REAL*4, VALUE :: b
  REAL*4 c
  c = SQRT (a * a + b * b)
  END

而不仅仅是将您的 C 名称更改为小写（pythagoras_、fact_）... 使用 VALUE 属性，您无需介绍您在其他答案中看到的所有 C 临时文件。 bind(C) 是VALUE 正常工作所必需的。它将使您免于重写调用 Fortran 过程的代码。

为获得最佳现代体验，请使用bind(C,name="any_name_you_want") 设置准确的链接符号名称。

Answer 2

除了我的顶级 cmets，Fortran 通过引用传递，因此您必须修改 .c 和 .for 文件。

下面的代码有效。可能有一种更简单的方法来声明事物，但这应该[至少]让你走得更远。 警告：自从 Fortran IV 时代以来，我没有做太多的 fortran，所以我有点生疏了。我会遵从 Vladimir 的 VALUE 解决方案作为更好的选择。

---

#include <stdio.h>

#if 0
extern int fact_(int n);
extern void pythagoras_(float a, float b, float *c);
#else
extern int fact_(int *n);
extern void pythagoras_(float *a, float *b, float *c);
#endif

int
main(void)
{
    float c;
#if 0
    printf("Factorial of 7 is: %d\n", fact_(7));
#else
    int n = 7;
    printf("Factorial of 7 is: %d\n", fact_(&n));
#endif

#if 0
    pythagoras_(30, 40, &c);
#else
    float a = 30;
    float b = 40;
    pythagoras_(&a, &b, &c);
#endif
    printf("Hypotenuse if sides 30, 40 is: %f\n", c);

    return 0;
}

---

    INTEGER*4 FUNCTION Fact (n)
    INTEGER*4 n
    INTEGER*4 i, amt
    amt = 1
    DO i = 1, n
        amt = amt * i
    END DO
    Fact = amt
    END

    SUBROUTINE Pythagoras (a, b, c)
    REAL*4 a
    REAL*4 b
    REAL*4 c
    c = SQRT (a * a + b * b)
    END

---

这是程序输出：

Factorial of 7 is: 5040
Hypotenuse if sides 30, 40 is: 50.000000

---

更新：

我从您的代码中得到相同的 undefined reference 错误！

啊哈！

我没有提到的一件事 [因为我认为这不会产生影响] 是我将源文件名更改为全部使用小写字母（例如 CMAIN.C --> cmain.c 和 FORSUBS.FOR --> forsubs.for）

这样，nm *.o 的输出会产生：

 cmain.o:
                 U fact_
0000000000000000 T main
                 U printf
                 U pythagoras_

forsubs.o:
0000000000000000 T fact_
0000000000000045 T pythagoras_

fortran 源文件名的更改无关紧要。但是，C 源文件名可以！

更重要的是文件名后缀（即.C更改为.c）。

这是因为gcc 将[尝试变得聪明并]查看后缀以确定文件是用哪种语言编写并相应地编译。例如，gcc -c foo.cpp 将编译文件，就好像它是用c++ 编写的，而不是 c，就好像命令是：g++ -c foo.cpp

虽然.cpp 是c++ 文件名的[更多] 常用后缀，但c++ 文件的备用后缀是：.C

也就是说，大多数项目使用.cpp 约定，但有些使用.C 约定。首选.cpp 而不是.C 的原因之一是Windows 文件系统不区分大小写。所以，.C 和 .c 看起来是一样的。但是，POSIX 系统（例如 linux、macOSX、iOS、android 等）具有区分大小写的文件名，因此可以使用任何一种约定。

因此，gcc -c CMAIN.C 将编译为 c++。这是c++ 对符号进行“名称修改”的样式——不是我们想要的。在c++ 中，进行了修改以允许“重载”函数名称。也就是说，两个 [或更多] 不同的函数可以具有相同的名称，只要它们使用不同的参数即可。例如：

void calc(int val);
void calc(int val1,int val2);
void calc(double fval);

如果我们使用CMAIN.C，这是nm *.o的输出：

 CMAIN.o:
0000000000000000 T main
                 U printf
                 U _Z11pythagoras_PfS_S_
                 U _Z5fact_Pi

FORSUBS.o:
0000000000000000 T fact_
0000000000000045 T pythagoras_

通过c++filt 运行那个 文件，以“分解”我们得到的c++ 名称：

 CMAIN.o:
0000000000000000 T main
                 U printf
                 U pythagoras_(float*, float*, float*)
                 U fact_(int*)

FORSUBS.o:
0000000000000000 T fact_
0000000000000045 T pythagoras_

因此，如果可能，请尝试使用小写文件名 [这是推荐的最佳做法]。但是，至少不要使用.C