关于Fortran调用C++函数的小结

关于Fortran调用C++函数的小结

2017-3-12

背景

工作中遇到了需要在Fortran代码中调用C++提供的函数的情况。

通过在网上查阅资料，总结了实现方法，制作了一个实例。

工具

集成开发环境是VS2010。由于默认安装模式下的VS2010是无法编译调试Fortran的，所以又补充安装了Intel(R) Virual Fortran 2011（英特尔可视化Fortran编译器）。

参考资料分析

本文需要用到Fortran与C/C++的混合编程，Fortran和C/C++分别编译各自的功能模块源代码，得到各自的目标文件（.obj），然后集成链接这些obj 文件生成一个统一的可执行文件，实现对对方函数的调用，数据交换通过约定接口来实现[1]。

C++代码中函数说明前需要用到extern关键字，说明函数可以在本模块或其它模块中使用[2]。extern与"C"一起连用时，如: extern "C" void fun(int a, int b);则告诉编译器在编译fun这个函数名时按着C的规则去翻译相应的函数名而不是C++的，C++的规则在翻译这个函数名时会把fun这个名字变得面目全非[3]。

要在Fortran中调用C++的函数，意味着Fortran项目对C++项目产生了依赖关系，如果项目依赖项未设置会导致类似“无法解析的外部符号_XXX，该符号在函数_XX 中被引用”的错误。另外还要保证Fortran与C++项目的运行库设置都是“多线程调试”[4]。

实现过程

创建Fortran项目

1)启动VS2010，新建一个Fortran控制台应用程序，名称为Console1。

2)在该项目下的Source Files下添加一个新文件Source1.f90。

3)在Source1.f90中写入如下代码：

program main

implicit none

interface

subroutine SUB(a,b)

!DEC$ ATTRIBUTES C,ALIAS:'_sub'::SUB

!DEC$ ATTRIBUTES reference::a,b

integer a , b

end subroutine SUB

end interface

integer(4) a,b,c

a=100

b=1

write(*,*) "开始调用C++里的函数SUB"

call SUB(a,b)

read(*,*)

end program main

注：接口中为_sub这个来自于C++的函数起了个别名SUB，所以在后面调用SUB时其实就是调用_sub。

在接口中还规定了a和b两个参数的传递方式是传引用。

创建C++项目

在解决方案资源管理器中的“解决方案”处右键，添加一个新建项目，在新建窗口中选中Win32控制台应用程序，输入项目名称Cpp2。在随后弹出的应用程序设置中选择应用程序类型为静态库。

在项目的头文件中新建一个sub.h，在其中输入如下代码：

//sub.h

#ifndef _SUB_H

#define _SUB_H

extern"C"void_cdecl sub(int *a,int *b);

#endif

注：在头文件中使用#ifdef和＃ifndef是非常重要的，可以防止双重定义的错误[5]。

在项目的源文件中新建一个sub.cpp，在其中输入如下代码：

//sub.cpp

#include"stdafx.h"

#include"sub.h"

#include

extern"C"void_cdecl sub(int *a,int *b)

{

std::cout<<"C++: 已经进入C++的函数内部\n"<<"a="<<*a<<",

b="<<*b<

std::cout<<"a - b = "<<(*a - *b)<

}

注：extern表示这个函数可以被外部使用；"C" 表示使用C的方式编译、生成，这样生成的函数名就会是_sub，而不是按C++默认的方式变成_sub@数字；_cdecl表示编译生成的obj文件中函数名为混合大小写格式，本例中的sub本来就全是小写，所以会变成_sub；另外注意：这里参数是指针，取值要用*a和*b。

设置Fortran项目的项目依赖项

在Console1项目上右键，选择项目依赖项，在弹出窗口中依赖项页内选中Cpp2，切换到生成顺序页，可以看到Cpp2排在Console1前面。

设置运行库

1)设置Fortran项目的运行库，在Console1项目上右键选择属性，然后找到【配置属性】

【Fortran】【Libraries】【Runtime Library】,设置其值为Debug Multithreaded(/libs:static/threads/dbglibs)即多线程调试。

2)设置C++项目的运行库，在Cpp2项目上右键选择属性，找到【配置属性】【C/C++】【代

码生成】【运行库】，设置其值为多线程调试(/MTd)。

生成项目

1)在解决方案上右键选择重新生成解决方案。

2)在解决方案所在的Console1文件夹下找到Debug文件夹，可以看到其中有一个Cpp2.lib

文件，这个静态库文件就是Cpp2项目生成的。

3)在Console1\Console1\Debug文件夹下可以看到Console1.exe文件，这个可执行文件是

Console1项目生成的。

注：如果要单独生成Cpp2，可以在Cpp2项目上右键选择重新生成。如果在Console1项目上右键选择重新生成，因为前文设置了项目依赖项的关系，Cpp2也会被生成。

启动调试

按下F5，启动调试。可以看到调试成功。