从Fortran/C调用Python函数

Question

从Fortran/C调用Python函数

3

我正在编写一段Fortran代码，希望能够使用Python库中的一些特殊函数和方法。以下是Python代码：

from mpmath import *
from scipy.optimize import *

def g(A,B,t):   
   return newton(lambda x: (x - A*polylog(1.5, B*exp(-t*x))), 0.0)

在Fortran代码中，我希望传递实数值A、B、t，并返回g（A，B，t）的值（可能是复杂的）。这也可以用C语言完成。

我想提醒大家，将Python与其他语言混合使用对我来说是新事物。

- Bociek

2

你可能应该从这里开始在另一个应用程序中嵌入Python（Python文档）。 - Thomas Orozco

请始终使用标签[tag:fortran]，仅在必要时添加版本以区分您的问题。例如，您不能使用Fortran 2008，而只能使用Fortran 90。 - Vladimir F Героям слава

请参见以下链接：https://dev59.com/f3PYa4cB1Zd3GeqPjoKUhttps://dev59.com/Dnzaa4cB1Zd3GeqPSJoNhttp://stackoverflow.com/questions/20265697/how-to-return-a-value-from-a-python-callback-in-fortran-using-f2py - Vladimir F Героям слава

3

您是否意识到许多SciPy及相关库已经用Fortran和C实现了？您是否考虑过仅从Fortran中调用Fortran或C？您有从Fortran中调用C的经验吗？如果有，您可以使用Python C API。 - John Zwinck

@JohnZwinck - 我的目标是使用Python C API，然后编写一个简单的Fortran包装器。 - Bociek

1

你可能想要考虑一下并将那篇帖子标记为正确答案 ;) - Mr_Pouet

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Bociek · Accepted Answer

解决方案

如果有人感兴趣，我已经解决了这个问题。以下链接对我很有帮助：stackoverflow 和 yolinux。

rootC.c

#include "rootC.h"
#include <Python.h>
#include <stdlib.h>

void Initialize ()
{
    Py_Initialize();
}

void Finalize ()
{
    Py_Finalize();
}

void root_(double* A, double* B, double* t, double* x)
{
    PyObject *pName, *pModule, *pFunc;
    PyObject *pArgs, *pValue, *sys, *path;
    static int i;

    if (i == 0)
    {    
        ++i;
        Initialize();
        atexit(Finalize);
    }

    sys  = PyImport_ImportModule("sys");
    path = PyObject_GetAttrString(sys, "path");
    PyList_Append(path, PyString_FromString("."));

    pName = PyString_FromString("rootPY");
    pModule = PyImport_Import(pName);

    if (!pModule)
    {
        PyErr_Print();
        printf("ERROR in pModule\n");
        exit(1);
    }

    pFunc = PyObject_GetAttrString(pModule, "root");
    pArgs = PyTuple_New(3);
    PyTuple_SetItem(pArgs, 0, PyFloat_FromDouble((*A)));
    PyTuple_SetItem(pArgs, 1, PyFloat_FromDouble((*B)));
    PyTuple_SetItem(pArgs, 2, PyFloat_FromDouble((*t)));
    
    pValue = PyObject_CallObject(pFunc, pArgs);
    *x     = PyFloat_AsDouble(pValue);
}

rootC.h

#ifndef ROOT_H_
#define ROOT_H_

void Initialize();
void Finalize();
void root_(double*, double*, double*, double*);

#endif

rootPY.py

from mpmath import polylog, exp
from scipy.optimize import newton

def root(A,B,t):   
    return abs(newton(lambda x: (x - A*polylog(1.5, B*exp(-t*x))), 0.0))

rootF.F90

program main
   implicit none
   real*8 A, B, t, x
   A = 0.4d0
   B = 0.3d0
   t = 0.1d0

   call root(A,B,t,x)

   write(*,*) x

end program main

main.c

#include "rootC.h"
#include <stdio.h>

int main() 
{
    double A = 0.4, B = 0.3, t = 0.1, x = 0.0;

    root_(&A,&B,&t,&x);

    printf("A = %f, B = %f, t = %f\n", A, B, t);

    printf("x = %.15f\n", x);

    return 0;
}

Makefile

CC = gcc
FC = gfortran
CFLAGS = -I/usr/include/python2.7
LFLAGS = -L/usr/local/lib -lpython2.7 -lm

.PHONY: all clean

all: rootF main

rootF: rootF.o rootC.o
    $(FC) $^ -o $@ $(LFLAGS)

rootF.o: rootF.F90
    $(FC) -c $< -o $@

main: main.o rootC.o
    $(CC) $^ -o $@ $(LFLAGS)

main.o: main.c
    $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@

rootC.o: rootC.c
    $(CC) $(CFLAGS) -c $< -o $@

clean:
    rm -f *.o