编译的使用f2py的Fortran库是否依赖于numpy？

Question

我有一个Fortran 95代码，想要使用f2py编译成Python库。事实上，我已经完成了这个过程，并且它工作得很好。生成的.pyd(.so)文件是否依赖numpy？是否可以在没有安装numpy的情况下使用它？是否有其他选项将所需部分嵌入到最终库中，以便它不具有依赖项？

我考虑将此库作为商业产品的附属库，并希望最终用户在他的系统上尽可能少地安装软件，因此建议我的未来客户安装numpy并不适合我。我已经广泛搜索了解答案，但似乎找不到答案。

如果不可能，请您提供一种无依赖方式来使用Python包装Fortran代码。

- Vassil Kateliev

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请访问网站www.fortran90.org，查看与C的接口部分以及随后的与Python的接口部分。 - Warren Weckesser

Answer 1

恐怕无法在不使用numpy的情况下进行这个操作，因为f2py在内部产生了numpy依赖。你的代码需要用FORTRAN编写吗？如果可以用C/C++编写，那么可能有绕过依赖的机会，请查看this book的第7章以获取更多相关信息。

- rammelmueller

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人们可以像C和C++一样绑定Fortran（自1990年以来不再称为FORTRAN）。无需重写为C++。 - Vladimir F Героям слава

谢谢你的回答！我担心答案会很相似。我猜可以使用C/C++重新做一遍，但这会有些麻烦。涉及到大量的矩阵数学运算，可以很容易地使用numpy重新完成，但我之所以转向FORTRAN是为了避免首先使用numpy...我猜想使用f2py编译成numeric或numarray会创建对这两个模块的依赖... - Vassil Kateliev

谢谢@VladimirF。是的，确切地说它是Fortran 95代码。也许我早些时候应该提到这一点。 - Vassil Kateliev

@VassilKateliev 我再次强调，您可以像绑定C或C++一样绑定Fortran到Python。无需重写Fortran代码。问题在于您是否需要在Python代码中使用NumPy，而且一旦使用相同的方法调用它们，您可能不需要在C++和Fortran中都使用它。 - Vladimir F Героям слава

Answer 2

在fortran90.org网站上，有专门介绍Fortran C接口的部分。虽然使用NumPy是可能的，但使用iso_c_binding进行纯C接口也是完全可行的。而且它是标准的一部分！

请参见{{link1:与C接口} }和其后面的章节。该链接涉及从Fortran调用C，但仍然直接相关。下一节使用Cython以“à la C”的方式调用Python中的Fortran，但使用了NumPy。使用ctypes的部分不使用NumPy。

注意：您需要一个Fortran 2003编译器。Fortran 95代码当然是合法的Fortran 2003，因此您可以将包装器/接口部分添加到您的代码中。

- Pierre de Buyl

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谢谢！是的，我知道fortran90.org指南，但所有给出的示例都使用numpy数组。由于Python没有“本地”数组实现，我认为这是为Fortran代码提供“足够存储空间”的一种方式，但numpy不适合我。我将尝试Cython和ctypes，希望至少Cython的内存视图数组能够完成工作...我对任何建议都持开放态度，包括如何（以及哪些类型）将数组传递给Fortran库并返回。 - Vassil Kateliev

Python有内存视图数据类型。它与PEP 3118相关，其目的是使绑定到依赖于数组的代码成为可能，而无需使用NumPy。对于C/Fortran扩展，您必须做一些工作（必须自己管理数据缓冲区结构），但这种可能性是真实存在的 :-) - Pierre de Buyl