Makefile 为 Fortran 90 生成导致无法解析的外部符号

Question

我的程序是一个使用 intel MKL 的 mpi 程序。为简单起见，我们假设有main.f90 a.f90 b.f90，其中a.f90 包含其他人需要的名为mymod 的模块

一般我会这样编译

mpiifort *90 /fast /Qmkl /MD -o main.exe

我只做了两次，因为第一次，会缺少mymod.mod

现在我想使用 makefile，因为我想减少重新编译的时间。我是这样写的

IFORT = /fast
MKL =/Qmkl
LDFLAGS = /MD
main:main.obj b.obj
    mpiifort $(IFORT) $(MKL) $(LDFLAGS) $< -o $@
mymod.mod:a.f90
    mpiifort /c $(IFORT) $(MKL) $(LDFLAGS) $<
main.obj:main.f90
    mpiifort /c $(IFORT) $(MKL) $(LDFLAGS) $<
b.obj:b.f90
    mpiifort /c $(IFORT) $(MKL) $(LDFLAGS) $<

但是，这里肯定有问题。我得到了一堆unresolved external symbol。怎么了？

Answer 1

首先，其他人可能会写一个更好/更完整的答案（或指导我们找到一个），我很欢迎，但下面我提供了一个非常简单的例子。

现在我们可以确定错误的（可能的）来源：如果我们只用touch 替换编译命令，我们可以生成一个简单的示例来演示该问题

main:main.obj b.obj
        touch $@
mymod.mod:a.f90
        touch $@
main.obj:main.f90
        touch $@
b.obj:b.f90
        touch $@

如果我们用

构建我们的“源文件”

>touch main.f90 b.f90 a.f90

然后我们可以尝试构建我们的main 可执行文件：

>make main

将输出：

touch main.obj 
touch b.obj
touch main

注意这不会创建mymod.mod 文件。这意味着在您的情况下，a.f90 在您构建 main 时不会被编译，因此所需的符号不可用（即链接时有未定义为 a.obj 的函数/例程等不可用）。如果我们现在通过调整我们的makefile来证明main依赖于mymod.mod

main:main.obj b.obj mymod.mod
        touch $@
mymod.mod:a.f90
        touch $@
main.obj:main.f90
        touch $@
b.obj:b.f90
        touch $@

我们现在可以尝试构建main（在首先通过rm *.obj mymod.mod main 进行清理之后），我们得到：

>make main
touch main.obj 
touch b.obj
touch mymod.mod 
touch main

所以我们成功地让make 构建mymod.mod 目标作为构建main 的一部分。请注意，实际上您可能希望确保某些目标在其他目标之前构建（例如，您可能希望在 b.f90 之前编译 a.f90）。您可以使用依赖列表来做到这一点，您可能希望自动生成这些列表（例如参见this question）。

Answer 2

如果我们使用 intel fortran，我想出了一种自动的方法

Intel fortran 提供了一个名为gen-dep 的选项，它会自动分析并输出可用于makefile 的依赖信息。所以只需运行以下命令，如果由于缺少mod文件而出现错误消息，只需运行两次

mpiifort *90 /Qmkl /gen-dep > dependency.txt

我们得到了dependency.txt。打开它，我们会发现这样的东西

mpifc.bat for the Intel(R) MPI Library 5.1.2 for Windows*
Copyright(C) 2007-2015, Intel Corporation. All rights reserved.

mymod.mod : \
  a.f90

a.obj : \
  a.f90

b.obj : \
  b.f90 mymod.mod

main.obj : \
  main.f90 \
  c:\Program Files (x86)\IntelSWTools\compilers_and_libraries_2016.1.146\windows\mpi\intel64\bin\..\..\intel64\include\mpi_base.mod \
  c:\Program Files (x86)\IntelSWTools\compilers_and_libraries_2016.1.146\windows\mpi\intel64\bin\..\..\intel64\include\mpi_sizeofs.mod \
  c:\Program Files (x86)\IntelSWTools\compilers_and_libraries_2016.1.146\windows\mpi\intel64\bin\..\..\intel64\include\mpi_constants.mod \
  c:\Program Files (x86)\IntelSWTools\compilers_and_libraries_2016.1.146\windows\mpi\intel64\bin\..\..\intel64\include\mpi.mod \
  mymod.mod

Microsoft (R) Incremental Linker Version 14.00.23026.0
Copyright (C) Microsoft Corporation.  All rights reserved.

-out:a.exe 
-subsystem:console 
"-libpath:c:\Program Files (x86)\IntelSWTools\compilers_and_libraries_2016.1.146\windows\mkl\lib\intel64_win" 
"/LIBPATH:c:\Program Files (x86)\IntelSWTools\compilers_and_libraries_2016.1.146\windows\mpi\intel64\bin\..\..\intel64\lib\release_mt" 
"/LIBPATH:c:\Program Files (x86)\IntelSWTools\compilers_and_libraries_2016.1.146\windows\mpi\intel64\bin\..\..\intel64\lib" 
impi.lib 
a.obj 
b.obj 
main.obj 

与 mpi 相关的那些模块是静态的，所以只需将其删除。经过一些简单的文本操作（使用正则表达式将是一个不错的选择）使其更加清晰和紧凑，我们可以得到一个正确的 makefile 像这样（我在我的问题帖子中修复了一些错误）

IFORT = /fast
MKL =/Qmkl
LDFLAGS = /MD
a: a.obj b.obj main.obj 
    mpiifort $(IFORT) $(MKL) $(LDFLAGS) $^ -o $@.exe
mymod.mod : a.f90
    mpiifort /c $(IFORT) $(MKL) $(LDFLAGS) $<
a.obj : a.f90
    mpiifort /c $(IFORT) $(MKL) $(LDFLAGS) $<
b.obj : b.f90 mymod.mod
    mpiifort /c $(IFORT) $(MKL) $(LDFLAGS) $<
main.obj : main.f90 mymod.mod
    mpiifort /c $(IFORT) $(MKL) $(LDFLAGS) $<