написать необработанное двоичное 32-разрядное целое число без знака в фортране - PullRequest
Новая
       34

написать необработанное двоичное 32-разрядное целое число без знака в фортране

1 голос
/ 30 апреля 2020

У меня есть четырехбайтовое целое число, которое я хочу преобразовать в 32-разрядное целое число без знака и записать в виде необработанных двоичных данных (с прямым порядком байтов). Это значение будет использоваться в качестве смещения в файле .vtu для чтения в paraview в соответствии с этим шаблоном https://www.paraview.org/pipermail/paraview/2007-October/006064.html Я уже пробовал функции ZEXT и IAND, но у меня не было успеха, вероятно, потому что мои знания на языке C и c -фортранские интерфейсы очень просты c. Ниже приведен черновик того, что я пытаюсь сделать 

use ISO_C_BINDING
...
INTEGER(kind=4), dimension(8):: offset=0
...
OPEN(newunit=vtu, action='write', access='stream', STATUS='new', form='unformatted', FILE=filename)
....
WRITE(vtu)char(95),ZEXT(offset(1),C_INT32_T),...
WRITE(vtu)ZEXT(offset(2),C_INT32_T),...
...

- РЕДАКТИРОВАТЬ (01/05/2020) 

SUBROUTINE print_vtu_binary_appended
USE DECLARE
use iso_fortran_env
IMPLICIT NONE

INTEGER(kind=int32) :: i, vtu, print_number=0
INTEGER(kind=int32), dimension(6) :: offset

character (len=24) :: folder
IF (step==0) then
    call new_folder(folder)
END IF

offset(1) = 0
offset(2) = offset(1) + 4 + SIZEOF(preceding_position)
offset(3) = offset(2) + 4 + SIZEOF(preceding_velocity)
offset(4) = offset(3) + 4 + SIZEOF(radius)
offset(5) = offset(4) + 4
offset(6) = offset(5) + 4

!or
!offset(1) = 0
!offset(2) = offset(1) + 4 + 8*number_of_particles*3 !(double precision*no_particles*no_components)
!offset(3) = offset(2) + 4 + 8*number_of_particles*3
!offset(4) = offset(3) + 4 + 8*number_of_particles
!offset(5) = offset(4) + 4
!offset(6) = offset(5) + 4

OPEN(newunit=vtu, action='write', access='stream', STATUS='new', form='unformatted', FILE='./'//folder//'/'//TRIM(system_name)//itoa(print_number)//'.vtu')
WRITE(vtu)'<?xml version="1.0"?>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'<VTKFile type="UnstructuredGrid" version="0.1" byte_order="LittleEndian">'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'<UnstructuredGrid>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'<Piece NumberOfPoints="'//itoa(number_of_particles)//'" NumberOfCells="0">'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'<Points>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'<DataArray name="Position" type="Float64" NumberOfComponents="3" format="appended" offset="'//itoa(offset(1))//'">'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'</DataArray>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'</Points>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'<PointData>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'<DataArray type="Float64" Name="Velocity" NumberOfComponents="3" format="appended" offset="'//itoa(offset(2))//'">'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'</DataArray>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'<DataArray type="Float64" Name="Radius" format="appended" offset="'//itoa(offset(3))//'" >'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'</DataArray>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'</PointData>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'<Cells>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'<DataArray type="Int32" Name="connectivity" format="appended" offset="'//itoa(offset(4))//'">'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'</DataArray>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'<DataArray type="Int32" Name="offsets" format="appended" offset="'//itoa(offset(5))//'">'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'</DataArray>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'<DataArray type="UInt8" Name="types" format="appended" offset="'//itoa(offset(6))//'">'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'</DataArray>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'</Cells>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'</Piece>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'</UnstructuredGrid>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'<AppendedData encoding="raw">'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)char(95),offset(1),preceding_position
WRITE(vtu)offset(2),preceding_velocity
WRITE(vtu)offset(3),radius
WRITE(vtu)offset(4),offset(5),offset(6)

!a different way to write
!WRITE(vtu)char(95),offset(1),(preceding_position,i=1,number_of_particles)
!WRITE(vtu)offset(2),(preceding_velocity,i=1,number_of_particles)
!WRITE(vtu)offset(3),(radius,i=1,number_of_particles)
!WRITE(vtu)offset(4),offset(5),offset(6)

!another different way
!WRITE(vtu)char(95),offset(1),(preceding_position(i,1),preceding_position(i,2),preceding_position(i,3),i=1,number_of_particles)
!WRITE(vtu)offset(2),(preceding_velocity(i,1),preceding_velocity(i,2),preceding_velocity(i,3),i=1,number_of_particles)
!WRITE(vtu)offset(3),(radius,i=1,number_of_particles)
!WRITE(vtu)offset(4),offset(5),offset(6)
WRITE(vtu)NEW_LINE('A')//'</AppendedData>'//NEW_LINE('A')
WRITE(vtu)'</VTKFile>'

CLOSE(unit=vtu)

print_number = print_number + 1

END SUBROUTINE print_vtu_binary_appended

Спасибо, Владимир Ф., за ваш ответ. Тем не менее, я все еще получаю это сообщение об ошибке:

ОШИБКА: В C: \ bbd \ ecd3383f \ build \ superbuild \ paraview \ src \ VTK \ IO \ XML \ vtkXMLUnstructuredDataReader.cxx, строка 466 vtkXMLUnstructuredGridReader (00000244BF849310): не удается прочитать массив точек из точек в фрагменте 0. Массив данных в элементе может быть слишком коротким.

Я думал, что проблема заключалась в том, как я записывал смещения ( другими словами, Paraview не распознавал целое число со знаком). Я протестировал три способа записи и два способа вычисления смещений (как вы можете видеть в коде). Я не имею ни малейшего представления о том, что пошло не так. Я выполнил аналогичную процедуру для печати файла .vtu ASCII, двоичного файла .vtk, и у меня все получилось.

1 Ответ

2 голосов
/ 30 апреля 2020

Фортран целые числа подписаны. Однако положительные целые числа одинаковы в знаке и без знака. Так что, если ваши числа положительны, нет никаких причин использовать какую-либо функцию. Если у вас есть неформатированный потоковый файл и вы хотите записать четырехбайтовое целое число, вы просто делаете 

use iso_fortran_inv
INTEGER(kind=int32):: number

open(newunit=vtu, action='write', access='stream', STATUS='new', form='unformatted', FILE=filename)

WRITE(vtu) number

Вот и все. Никаких функций преобразования не требуется, при условии, что ваше число достаточно мало.

Если ваше число больше максимального 32-разрядного значения со знаком, это действительно зависит от того, что вы делали в Фортране до этого. Как вы на самом деле используете номер.

  • Если это отрицательное 32-разрядное целое число и вы хотите записать его как беззнаковое - опять же, преобразование не требуется. Просто напишите число со знаком и Paraview будет читать его как без знака.

  • Если в вашем коде на Фортране используются целые числа большего размера, чтобы представить число в Фортране как положительное, вам необходимо выполнить преобразование. В этом случае вам необходимо скопировать битовую комбинацию, и это лучше всего сделать с помощью функции transfer() или старого equivalence.

Пример преобразования приведен здесь. Я просто подчеркиваю, что это необходимо, только когда вы используете целочисленный вид большего размера, чтобы представить полное значение как положительное (то есть положительное для Fortran): 

 use iso_fortran_env
 integer(int64) :: large
 integer(int32) :: unsigned
 integer(int32) :: tmp(2)    

 large = 3000000000_int64
 print '(z0)', large

 tmp = transfer(large, tmp)     
 unsigned = tmp(1)

 print '(z0)', unsigned
end

Вывод (на машине с прямым порядком байтов) ): 

> ./a.out 
B2D05E00
B2D05E00

Не использовать int(kind=4), оно не переносимо Fortran: целое число * 4 против целого числа (4) против целого числа (вид = 4)

...