使用R调用Fortran子程序并传递字符参数

Question

使用R调用Fortran子程序并传递字符参数

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我如何从R中调用一个带有字符参数的Fortran子程序？虽然我能够调用具有双精度参数的Fortran子程序，但我的尝试不能成功。对于Fortran代码：

subroutine square(x,x2)
  double precision, intent(in)  :: x
  double precision, intent(out) :: x2
  x2 = x*x
end subroutine square

subroutine pow(c,x,y)
  character (len=255), intent(in) :: c
  double precision, intent(in)    :: x
  double precision, intent(out)   :: y
  if (c == "s") then
     y = x**2
  else if (c == "c") then
     y = x**3
  else
     y = -999.0d0 ! signals bad argument
  end if
end subroutine pow

以及R代码

dyn.load("power.dll") # dll created with gfortran -shared -fPIC -o power.dll power.f90
x <- 3.0
foo <- .C("square_",as.double(x),as.double(0.0))
print(foo)
bar <- .C("pow_",as.character("c"),as.double(x),as.double(0.0))
print(bar)

从中输出

C:\programs\R\R-3.6.1\bin\x64\rterm.exe --vanilla --slave < xcall_power.r

is

[[1]]
[1] 3

[[2]]
[1] 9

[[1]]
[1] "c"

[[2]]
[1] 3

[[3]]
[1] -999

- Fortranner

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- francescalus · Accepted Answer

当您使用.C调用Fortran子例程时，调用将字符参数视为C风格的char **。这与类型为character(len=255)的Fortran虚拟参数不兼容。

您有两种“简单”的方法可用：

修改Fortran子例程以接受类似于char **的参数
使用.Fortran而不是.C

修改Fortran子例程以使用C互操作性和char **最好是一个新问题的主题（由于其广度和不特定于您的R问题）。一般来说，我更喜欢编写Fortran过程以用作公开C互操作界面和.C或.Call。通过以下内容，您也可能得出这个结论。

即使R文档对使用.Fortran传递字符参数也不乐观：

“.Fortran”将字符向量的第一个（也是唯一的）字符串作为C字符数组传递给Fortran：如果它的实际长度被单独传递，则可以使用“character * 255”。仅传递字符串的前255个字符。(这个功能的效果，甚至是否有效，取决于C和Fortran编译器以及平台。) 您需要阅读有关参数传递约定的文档，例如对于gfortran（请咨询适当版本，因为这些约定可能会更改）。

对于使用不可与C交互的过程的“ .Fortran”和gfortran，您需要传递一个“隐藏”的参数到Fortran过程，指定字符参数的长度。对于显式长度字符（常数长度，甚至是长度为1或未知长度的字符），以及假定长度字符，这都是正确的。

对于版本7之前的gfortran，这个隐藏参数是（R）整数类型。使用问题中的pow或具有假定长度参数的方法，我们可以尝试一些东西。

bar <- .Fortran("pow", as.character("c"), as.double(x), as.double(0.0), 255L)

请注意，这种方法并不标准，也不具备可移植性。正如janneb评论和上面链接的文档所述，如何将这个隐藏的参数从R传递到gfortran编译的过程中取决于所使用的gfortran版本。在结尾处使用255L可能无法在gfortran 7之后的版本中工作。相反，您需要将隐藏的参数传递为与integer(c_size_t)匹配的内容（可能是64位整数）。对于除gfortran以外的编译器，您可能需要做一些完全不同的事情。

最好使用与C互操作的过程，其参数可以与char **（使用.C）或char []（使用.Fortran）互操作。正如我所说，在这里选择第一种选项是值得的，因为它提供了更多的灵活性（例如更长的字符、更高的可移植性和更多的字符参数）。