ошибка сегментации при вызове фортрановой подпрограммы в C ++

Question

Я пытаюсь вызвать подпрограмму Fortran в C ++.

это запуск подпрограммы:

    subroutine fireballess(ear,ne,parames,ifl,photar,photer)
    integer ne,ifl
    real*4 ear(0:ne),parames(10),photar(ne),photer(ne)

Подпрограмма отлично работает в Фортране, но когда я пытаюсь вызвать ее в C ++, я получаю ошибку сегментации. Вот мой код:

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

    using namespace std;

    extern "C" void fireballess_( double *fear, int fne,double* fparames, nt fifl, double *fphotar, double *fphoter);

    int main(int argc, char ** argv)
    {
            int ne,ifl;
            double *ear;
        double *parames;

        double *photar;
            double *photer;


        parames = new double[9];

            parames[0]=4.3;
           parames[1]=0.23;
           parames[2]=0.5;
           parames[3]=0.5;
           parames[4]=1.5;
           parames[5]=1.;
           parames[6]=1000.;
           parames[7]=2.15;
           parames[8]=3.;

        ne = 3;

            ear = new double[ne];
        ear[0] = 0.;
        ear[1] = 20.;
        ear[2] = 40.;
        ifl=2;

            photar = new double[ne];
            photer = new double[ne];

    // Check on variables initialization

        for (int i=0;i<=2;i++)    cout << ear[i] <<",";
        cout <<"    "<< ne<<"   ";
        for (int i=0;i<=8;i++)    cout << parames[i] <<",";
        cout <<"    "<< ifl <<" "<< photar[0] <<"   "<< photer[0] << endl;

            cout << "Calling a Fortran subroutine" << endl;
            cout << "===============================" << endl;

    // call to the subroutine -->segmentation fault
            fireballess_(ear,ne,parames,ifl,photar,photer);

        for (int i=0;i<=ne;i++){
        cout << "ear = " <<ear[i-1]<< " - "<<ear[i] << endl;
        cout << "photar = " << photar[i] << endl;
        cout << "photer = " << photer[i] << endl << endl;
        }

            delete[] ear;
            delete[] parames;
            delete[] photar;
            delete[] photer;
    }

Программа вылетает при вызове подпрограммы. Я не очень опытный в C ++ или Fortran кодировании, поэтому я не уверен, что делать. До сих пор я проверял, что формат переменных, передаваемых подпрограмме, был правильным, и это выглядит так.

Заранее спасибо за любую помощь

--------- EDIT ------ после прочтения некоторых комментариев я изменил код следующим образом, все еще получая ту же ошибку ошибки сегментации, когда вызывается подпрограмма:

using namespace std;

extern "C" void fireballess_( std::vector<float> fear, int fne,std::vector<float> fparames, int fifl, std::vector<float> fphotar, std::vector<float> fphoter);

int main(int argc, char ** argv)
{
    int ne,ifl;
ifl=2;
ne = 3;
    std::vector<float> parames = {4.3,0.23,0.5,0.5,1.5,1.,1000.,2.15,3.};
std::vector<float> ear={0,20,40};
    std::vector<float> photar;
    std::vector<float> photer;

    cout << "Calling a Fortran subroutine" << endl;
    cout << "===============================" << endl;
        fireballess_(ear,ne,parames,ifl,photar,photer);

for (int i=0;i<ne;i++){
        cout << "ear = " <<ear[i-1]<< " - "<<ear[i] << endl;
        cout << "photar = " << photar[i] << endl;
        cout << "photer = " << photer[i] << endl << endl;
}

}

Answer 1

Объединяя различную информацию в комментариях и других ответах, я думаю, минимально модифицированная версия исходного кода может выглядеть следующим образом:

fortsub.f90

subroutine fireballess(ear, ne, parames, ifl, photar, photer)
    implicit none
    integer ne, ifl
    real*4 ear(0:ne), parames(10), photar(ne), photer(ne)

    print *, "ear     = ", ear
    print *, "ne      = ", ne
    print *, "parames = ", parames
    print *, "ifl     = ", ifl
    print *, "photar  = ", photar
    print *, "photer  = ", photer
    print *
    print *, "sizeof(integer) = ", sizeof(ne)
    print *, "sizeof(real*4)  = ", sizeof(ear(1))
end

main.cpp

#include <iostream>

extern "C"
void fireballess_( float *ear, int *ne, float *parames,
                   int *ifl, float *photar, float *photer );

int main()
{
    std::cout << "sizeof(int)   = " << sizeof(int)   << std::endl;
    std::cout << "sizeof(float) = " << sizeof(float) << std::endl;

    int ne = 3, ifl = 2;

    float *ear = new float[ne + 1] { 0.0f, 20.0f, 40.0f, 60.0f };

    float *parames = new float[10]
        { 0.1f, 0.2f, 0.3f, 0.4f, 0.5f,
          0.6f, 0.7f, 0.8f, 0.9f, 1.0f };

    float *photar = new float[ne] { 1.0f, 2.0f, 3.0f };
    float *photer = new float[ne] { 4.0f, 5.0f, 6.0f };

    fireballess_( ear, &ne, parames, &ifl, photar, photer );

    delete[] ear;
    delete[] parames;
    delete[] photar;
    delete[] photer;
}

Здесь модифицированные части: (1) real*4 в Фортране обычно соответствует float в C ++; (2) нам нужно передать адрес фактических аргументов (особенно для ne и ifl); и (3) ear должен иметь ne + 1 элементов, потому что он определен как ear(0:ne) на стороне Фортрана. Затем, компилируя коды как

$ gfortran-8 -c fortsub.f90
$ g++-8 main.cpp fortsub.o -lgfortran

дает (с GCC8 + MacOS10.13)

sizeof(int)   = 4
sizeof(float) = 4
 ear     =    0.00000000       20.0000000       40.0000000       60.0000000    
 ne      =            3
 parames =   0.100000001      0.200000003      0.300000012      0.400000006      0.500000000      0.600000024      0.699999988      0.800000012      0.899999976       1.00000000    
 ifl     =            2
 photar  =    1.00000000       2.00000000       3.00000000    
 photer  =    4.00000000       5.00000000       6.00000000    

 sizeof(integer) =                     4
 sizeof(real*4)  =                     4

Если мы используем std::vector, соответствующий код может выглядеть следующим образом (при просмотре некоторых руководств по std::vector ...)

// main2.cpp
#include <iostream>
#include <vector>

extern "C"
void fireballess_( float *ear, int *ne, float *parames,
                   int *ifl, float *photar, float *photer );

using Vecf = std::vector<float>;

int main()
{
    int ne = 3, ifl = 2;

    Vecf ear { 0.0f, 20.0f, 40.0f, 60.0f };

    Vecf parames { 0.1f, 0.2f, 0.3f, 0.4f, 0.5f,
                   0.6f, 0.7f, 0.8f, 0.9f, 1.0f };

    Vecf photar { 1.0f, 2.0f, 3.0f };
    Vecf photer { 4.0f, 5.0f, 6.0f };

    fireballess_( ear.data(), &ne, parames.data(),
                  &ifl, photar.data(), photer.data() );
}

, который, кажется, дает тот же результат (заменив main.cpp на main2.cpp).

Answer 2

Современный способ вызова функций Фортрана из кода C и C ++ - через ISO_C_BINDING, см. Его вики на SO . Без этого интерфейса есть некоторые причуды типа

• все переменные передаются по ссылке (указателю) в функции Fortran
• при передаче массивов вы также должны передавать их длины
• ...

Этот старый причудливый способ взаимодействия C / Fortran описан, например. здесь .

Обратите внимание, что вы не можете передать std::vector или любой другой сложный объект C ++ в функцию C или Fortran и ожидать, что он это поймет. Скорее всего, это не сработает, если функция не предназначена для этого. Поэтому вам необходимо получить фактические данные низкого уровня (например, указатели на массивы) из этих объектов и передать их вместо этого.