Совместимость с Fortran / C, передающая структуру из Fortran в C с возможностью размещения - PullRequest
3 голосов
/ 15 октября 2019

Я пытаюсь передать структуру из фортрана в C, где структура в фортране имеет выделяемое. Я хотел бы разместить массив внутри структуры в fortran и прочитать его на C. Однако, когда я пытаюсь распечатать выделенный массив в CI, появляется ошибка сегментации сообщения об ошибке (ядро сброшено). Я использую компилятор Intel версии 19.0.1.144.

Я относительно новичок в C, поэтому для проверки этой идеи я выделил одномерный массив в фортране и передал его в C. Это очень хорошо работает. В коде Фортрана вы можете видеть, что ff является размещаемым массивом и ему назначено измерение ii (равное 5). Я инициализирую массив ff и использую указатель типа (C_ptr) для хранения адреса массива ff. Я печатаю ff в C, и он печатает правильные значения ff, которые составляют 14.7,15.7,16.7,17.7,18.7. Используя ту же идею, я объявил struct data1 с целым числом ival, реальным cval и размещаемой переменной dval. Я выделяю указатель pdata для типа структуры data1. Я выделяю указатель и массив dval. Я вызываю fortran в моем C Main, чтобы напечатать значения struct, и получаю ошибку, когда я печатаю массив d (или dval). Кроме того, значения значений ival и cval в C неверны.

SUBROUTINE Simulation(ii,ffp,cdata) BIND(C)

   use, intrinsic  :: iso_c_binding

   integer(kind=4),  intent(in)  :: ii
   type(C_PTR),      intent(out) :: ffp
   real (C_double),  dimension(:), allocatable, target, save :: ff
   integer(kind=4) :: err, i

   Type :: data1
      Integer :: ival
      Real :: cval
      Real (C_double), dimension(:), allocatable :: dval
   end Type data1

   type(C_ptr), intent(out) :: cdata
   type(data1), Target, save :: tdata
   type(data1), pointer :: pdata

   !Allocating memory for pdata:
   Allocate(pdata,stat=err)
   print *,'allocate returned: ',err

   !Allocating memory for dval:
   allocate(pdata%dval(ii),stat=err)
   print *,'allocate returned: ',err

   !Allocating memory for ff:
   allocate(ff(ii),stat=err)
   print *,'allocate returned: ',err

   ffp = C_LOC(ff(1))

   cdata = C_Loc(pdata)

   pdata%ival = 4
   pdata%cval = 17.6
   pdata%dval(1) = 1.2
   pdata%dval(2) = 1.2*2
   pdata%dval(3) = 1.2*3
   pdata%dval(4) = 1.2*4
   pdata%dval(5) = 1.2*5

   print*,"ival = ",pdata%ival
   print*,"cval = ",pdata%cval
   print*,"davl(1) = ",pdata%dval(1)
   print*,"davl(4) = ",pdata%dval(4)

   write(*,*) '#Fortran address of ff:', LOC(ff(1))
   write(*,*) '#Fortran address: pdata', LOC(pdata)
   write(*,*) 'size of ff =',sizeof(ff)
   write(*,*) 'size of pdata =',sizeof(pdata)

   do i=1,ii
      ff(i) = i + 13.7d0
   end do

END SUBROUTINE SIMULATION

Код c, вызывающий подпрограмму fortran:

#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct temp {int ival; float cval; double *d;};
void simulation(int *ii, double **ff, struct temp *data2);
int main()
{
    int ii = 5;
    double *ff;
    struct temp data2;

    int i;

    simulation(&ii,&ff,&data2);

    printf("#C address of ff: %d\n", ff);

    printf("#C address of data2: %d\n", data2);

    printf("Size of ff in C is %d\n", sizeof(ff));

   for (i=0; i<ii; i++)
        printf("ff[%d] = %f\n",i,ff[i]);

    printf("data ival %d \n",data2.ival);

    printf("data cval %f \n",data2.cval);

    printf("data dval(1) %f \n",data2.d[0]);
    printf("data dval(4) %f \n",data2.d[3]);

    return 0;
}


Выход на терминале

bash-4.2$ ./a.out 
 allocate returned:            0
 allocate returned:            0
 allocate returned:            0
 ival =            4
 cval =    17.60000    
 davl(1) =    1.20000004768372     
 davl(4) =    4.80000019073486     
 #Fortran address of ff:              26650144
 #Fortran address: pdata              26636320
 #Fortran address: tdata               7054304
 size of ff =                    40
 size of pdata =                    80
 size of tdata =                    80
#C address of ff: 26650144
#C address of data2: 26636320
Size of ff in C is 8
ff[0] = 14.700000
ff[1] = 15.700000
ff[2] = 16.700000
ff[3] = 17.700000
ff[4] = 18.700000
data ival 26636320 
data cval 0.000000 
Segmentation fault (core dumped)

Вы видите, что ival равен 4, а cavl равен17.6 в фортране, но в C ival - это адрес структуры data2, cval = 0.0. Я не могу понять, что происходит не так. Мои извинения за вставку всего кода на форуме, я не мог найти способ объяснить это лучше. Буду признателен за любые предложения / помощь в этом отношении. Заранее спасибо!

1 Ответ

1 голос
/ 16 октября 2019

Производный тип data1 не является C-совместимым: он имеет выделяемый компонент. intent(out) фиктивный аргумент cdata присваивается результат C_LOC(pdata), где pdata имеет этот не совместимый тип.

C_LOC возвращает «непрозрачный дескриптор» фактическому аргументу, когда этоАргумент не совместим. Следствием этого является (Fortran 2018 18.2.3.6):

Если фактический аргумент имеет неоперабельный тип или параметры типа, результат C_LOC предоставляет непрозрачный «дескриптор» для него. В реальной реализации этот дескриптор может быть адресом C аргумента;однако, только функция C, которая обрабатывает ее как пустой (универсальный) указатель C, который не может быть разыменован (ISO / IEC 9899: 2011, 6.5.3.2), вероятно, будет переносимой.

Вы пытаетесьтакие непереносимые разыменования в C-main с data2. По сути, размещаемый массив Fortran - это не то же самое, что указатель с разыменованным C.

Вы можете переносить этот дескриптор data2 обратно в процедуру Fortran для дальнейшей обработки. Процедуры Fortran могут даже взаимодействовать, когда фиктивные аргументы являются размещаемыми массивами.

...