Ubuntu中Fortran与Python如何联用

在Ubuntu系统中，Fortran和Python可以通过多种方式联用。以下是一些常见的方法：

1. 使用接口生成器（如f2py）： f2py是NumPy提供的一个工具，它可以用来连接Fortran代码和Python。首先，确保你已经安装了NumPy和SciPy，因为f2py通常与它们一起安装。

   安装NumPy和SciPy的命令如下：

   sudo apt-get update
   sudo apt-get install python3-numpy python3-scipy
   

   假设你有一个Fortran源文件example.f90，你可以使用以下命令生成Python接口：

   f2py -c example.f90 -m example
   

   这将生成一个名为example.so的共享库（在Windows上是.pyd文件），你可以在Python代码中像导入普通模块一样导入它：

   import example
   

2. 使用C语言作为中间层： 如果你的Fortran代码不能直接通过f2py处理，你可以编写一个C语言包装器来调用Fortran代码，然后使用Python的C API或者ctypes/cffi来调用这个C包装器。

   首先，编写一个C头文件example.h，声明你想要从Fortran调用的函数。然后，编写C代码实现这个头文件，并在其中包含Fortran代码的调用。最后，使用Python的C API或ctypes/cffi来编译和调用这个C包装器。

3. 使用系统调用： 另一种方法是在Python中使用subprocess模块来调用Fortran编译器（如gfortran）编译的Fortran程序。这种方法比较简单，但是效率较低，因为每次调用都需要启动一个新的进程。

   示例Python代码：

   import subprocess
   
   # 编译Fortran代码
   subprocess.run(['gfortran', '-o', 'example', 'example.f90'])
   
   # 运行Fortran程序
   result = subprocess.run(['./example'], stdout=subprocess.PIPE, text=True)
   
   # 打印输出
   print(result.stdout)
   

4. 使用并行编程接口（如MPI）： 如果你的Fortran代码是并行化的，你可以使用MPI（Message Passing Interface）来在Python和Fortran之间传递消息。Python有多个MPI实现，如mpi4py，可以用来与Fortran MPI程序通信。

选择哪种方法取决于你的具体需求和代码结构。通常，f2py是最简单的方法，但如果你的Fortran代码很复杂或者需要特别的接口处理，可能需要考虑其他方法。

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