怎样在VB程序中调用Fortran程序？

怎样在VB程序中调用Fortran程序？
摘要：本文介绍了如何通过DLL实现VB5.0和Fortran PowerStation4.0的接口。

该方法为编制Windows95下的数值计算事件驱动程序提供了一条方便的途径。

关键词：动态链接函数子程序声明
1 引言
众所周知，Fortran语言自从50年代问世以来，一直是数值计算领域所使用的主要语言，以往大量的科学与工程计算程序都是在DOS 下用Fortran语言编写的。

Microsoft公司推出的Windows95和WindowsNT下的32位的Fortran PowerStation4.0（以下简称FPS4.0）是一种功能强大的Fortran集成开发环境。

它几乎完全兼容Fortran90和Fortran77标准，并提供了与当今流行的Windows95的接口。

利用FPS4.0和Windows其他编程工具（如VisualC++和VisualBasic 等）能很容易开发出Windows95下的Windows事件驱动程序。

在Windows的诸多编程工具中，VisualBasic以其简单易学、功能强大等优点而广受非计算机专业人员欢迎。

经过一段时间的探索，笔者成功地把FPS4.0和VisualBasic5.0（以下简称VB）通过DLL技术结合起来，编制出Windows95下的Windows事件驱动程序。

这样使得应用程序既具有Windows环境图形用户界面的友好性，又能充分利用Fortran原有的丰富资源（如大量先前开发的DOS下的科学与工程计算程序等）。

本文的基本思路是用VB设计用户界面及控制程序，而将计算用Fortran程序通过FPS4.0
编译成DLL，并由VB调用。

它们之间的数据交换通过参数传递来实现。

2 用FPS4.0创建DLL
DLL（动态链接库）是可被其他程序或DLL调用的函数（过程）集合组成的可执行文件模块。

Windows本身提供了大量的应用程序接口（API）函数，都是通过DLL机制来实现的。

DLL之所以在
Windows中被广泛应用，是因为它除了具有静态链接库的功能外，尚有如多个应用程序共享一个DLL以节省内存和磁盘空间等许多优点。

在FPS4.0中，可根据需要将一组Fortran函数或子程序放在一个程序中，创建成一个DLL，它本身不能运行，只能被VB调用。

具体实现步骤如下：先建立一个New Project Workspace，定义其类型为DynamicLinkLibrary，然后将一个只含有函数或子程序的Fortran程序加入到Project中，编译通过即可生成DLL。

在Fortran 程序中，必须被调用的函数或子程序予以声明，以标识这些函数或子程序在所生成的DLL中是可用的。

具体语法如下：
$ATTRIBUTES DLLEXPORT ∷Name
$ATTRIBUTES是FPS4.0中的元命令（metacommand），用于声明微软扩展属性（Microsofttextendedattributes）。

DLLEXPORT 是上述属性之一，它的作用就是声明该函数或子程序能被其他程序或DLL调用。

Name为函数或子程序名。

该语句应放在程序的变量声明处。

3 VB调用Fortran DLL
VB在调用DLL前，必须先在模块级或相应Form中的GeneralDeclaration中，对被调用的DLL进行声明，语法如下：[Public][Private] Declare sub Name lib "libname" [Alias"aliasname"]
[(arglist)][Public][Private] Declare Function Name lib "libname" [Alias"aliasname"] [(arglist)]
Declare语句的作用是声明对DLL中外部过程的引用。

至于语句中各组成部分的意义，一般的VB书籍都有介绍，在此不再赘述。

声明之后，VB中使用Call语句实现调用DLL中的函数或子程序，调用语句如下：Call Name(arglist)Name的意义同上。

以上仅是VB中调用DLL的一般语法，下文对声明和调用过程中应注意的两点进行讨论。

3.1 声明语句中对于Alias部分的处理
一般Alias关键字指定函数或子程序的别名，这是因为有些DLL中的函数或子程序名称太长或名称上加有VB不能识别的不合法符号，或
有些函数或子程序名与VB中的关键字重名，那么这时应将DLL库中真实的函数或子程序名写在别处。

但在FPS4.0生成的DLL中，每一个声明的函数或子程序均有一个别名，都需用Alias关键字进行声明。

该别名在编译生成的库文件（.LIB）中可以找到。

经过笔者反复调试，发现它的命名有一定的规律可循，即如果函数或子程序名为name1,则别名为_name1＠x，其中x 为一整数，x等于函数或子程序的参数个数乘以4。

特别要注意，若函数或子程序的参数个数为0那么x也为0。

具体的实现可见下文实例。

3.2 调用过程中的参数传递
要使VB正确地调用FortranDLL，另一个值得注意的问题是调用过程中的参数传递。

由于FPS4.0和VB在数据定义类型上的不一致，因此在VB的Declare语句中的参数列表中，必须将Fortran程序的参数类型正确地对应到VB中。

两种系统的参数对应关系见表1。

表1 FPS4.0和VB主要参数传递对照表
FPS4.0 INTEGER INTEGER（2） REAL*4 REAL*8
VB LONG INTEGER SINGLE DOUBLE
另外，如果所传递的参数是数组类型，则在VB的Declare语句中应把数组的第一个元素作为参数放在参数列表的对应位置。

4 VB调用FPS4.0 DLL实例
为了具体说明上述过程的细节，本文列举了一个功能简单的程序如下：EXAM.F是一个含有子程序ARRAYTEST的Fortran程序。

子程序ARRAYTEST(arr,n)的功能是改变两个参数的值并返回。

程序代码如下：
SUBROUTINE ARRAYTEST(n,arr)
$ATTRIBUTES DLLEXPORT :: ARRAYTEST
INTEGER n,i,j
REAL(4) arr(3,3)
DO i=1,3
DO j=1,3
arr(i,j)=10.1*i+j
END DO
END DO
n=n+10
END SUBROUTINE
编译后产生EXAM.DLL文件。

由于子程序ARRAYTEST只有两个参数，故它的别名为
_ARRAYTEST@8。

EXAM.VBP是一个VB程序，它包含一个窗体FORM1.FRM；一个命令按钮Command1和两个文本框Text1、Text2。

两个文本框的作用是为了显示返回的结果，以检验程序是否正确
执行。

FORM1.FRM代码如下：
Private Declare Sub ARRAYTEST Lib "EXAM.dll" Alias "_ARRAYTEST@8" (XAS LONG，Y AS SINGLE) Private Sub Command1_Click()
Dim a As Long
Dim ab(1 To 3, 1 To 3) As Single
a=10
Call ARRAYTEST(a,ab(1,1))
Text1.Text=Str(a)
Text2.Text=Str(ab(3,3))
End Sub
运行后T ext1.Text为20，Text2.Text为33.3,结果正确。

5 结束语
本文探讨了Windows95下VB和FPS4.0通过DLL实现联合编程的方法。

利用VB的可视化开发环境和FPS4.0可以使Fortran应用程序具有直观、操作方便的图形界面，文中所述方法为广大DOS下Fortran用户升级应用程序提供了一条简便、快捷的途径。