Debian如何配置Fortran图形界面库

Debian 配置 Fortran 图形界面库

一、方案总览

• 科学绘图与快速可视化：优先选用 PGPLOT（经典、面向绘图输出，支持 X11/PostScript/GIF 等）。
• 现代桌面 GUI：使用 GTK/GTK-Fortran（GTK 3/4） 构建本地窗口应用，Fortran 通过 ISO_C_BINDING 调用 GTK。
• 轻量跨平台 GUI：选择 FLTK（有 Fortran 绑定），或 IUP、wxWidgets（需确认是否有可用的 Fortran 绑定与对应开发包）。上述工具在 Debian/Ubuntu 系均可获取开发包或通过源码构建。

二、PGPLOT 安装与配置（适合绘图输出）

• 安装编译依赖与编译器
  • 执行：sudo apt-get update
  • 安装：sudo apt-get install -y gfortran libx11-dev xorg-dev make
• 下载与解压
  • 版本建议：pgplot 5.2.2（经典稳定版）
  • 命令：tar xzvf pgplot5.2.tar.gz & & cd pgplot
• 配置设备驱动
  • 复制驱动列表：cp drivers.list /usr/local/pgplot/
  • 编辑 /usr/local/pgplot/drivers.list，取消注释需要的设备，例如：
    • /PS /VPS /CPS /VCPS（PostScript 黑白/彩色、横向/纵向）
    • /XWINDOW /XSERVE（X11 窗口，建议启用 /XSERVE 作为默认设备）
• 生成 Makefile 并编译
  • 生成：/usr/local/pgplot/makemake /usr/local/pgplot linux g77_gcc_aout
  • 修改生成的 Makefile：将 FCOMPL=g77 改为 FCOMPL=gfortran
  • 编译安装：make & & make cpg & & make clean
• 配置环境变量
  • 写入 ~/.bashrc：
    • export PGPLOT_DIR=/usr/local/pgplot
    • export PGPLOT_DEV=/Xserve
  • 使生效：source ~/.bashrc
• 测试
  • 运行示例：./pgdemo1（应弹出或输出图形）
  • 编译测试程序（示例）：
    • Fortran 源码（保存为 demo.f90）：

      program simple
        implicit none
        integer :: i, ier
        real :: xr(60), yr(60), xs(5), ys(5)
        data xs/1.,2.,3.,4.,5./, ys/1.,4.,9.,16.,25./
        ier = pgbeg(0,'?',1,1)
        if (ier /= 1) stop
        call pgenv(0.,10.,0.,20.,0,1)
        call pglab('(x)','(y)','A Simple Graph')
        call pgpt(5,xs,ys,9)
        do i = 1, 60
          xr(i) = 0.1*i
          yr(i) = xr(i)**2
        end do
        call pgline(60,xr,yr)
        call pgend
      end program simple
      

    • 编译链接：gfortran -o demo demo.f90 -L/usr/local/pgplot -lpgplot -lX11
    • 运行：./demo
• 常见问题
  • 找不到库：确认 PGPLOT_DIR 与 -L 路径一致，且 libpgplot.so 存在。
  • 无显示设备：确保 drivers.list 启用了 /XWINDOW 或 /XSERVE，并在 X11 会话中运行（本地桌面或 ssh -X 转发）。

三、GTK/GTK-Fortran 构建现代 GUI（适合桌面应用）

• 安装依赖
  • 执行：sudo apt-get install -y build-essential gfortran libgtk-3-dev cmake
• 获取与构建 gtk-fortran
  • 克隆：git clone https://github.com/gtk-fortran/gtk-fortran.git
  • 构建（示例）：

    cd gtk-fortran
    mkdir build &
        &
         cd build
    cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..
    make -j$(nproc)
    sudo make install
    sudo ldconfig
    

• 编译与链接要点
  • 启用 Fortran 2003/2008 特性（如 -std=f2008 或 -std=f2018）
  • 链接 GTK（示例）：gfortran your_gui.f90 -o your_gui pkg-config --cflags --libs gtk-3.0``
• 说明
  • gtk-fortran 通过 ISO_C_BINDING 与 GTK 互操作，适合构建按钮、对话框、绘图区等桌面组件；具体控件与事件循环需参考项目文档与示例。

四、其他可选 GUI 工具包

• FLTK：轻量、跨平台，部分发行版提供 Fortran 绑定（如 libfltk-fortran-dev）。安装示例：sudo apt-get install -y libfltk1.3-dev fltk-data；若需 Fortran 绑定，再安装对应 -fortran-dev 包（视仓库可用性）。
• IUP：轻量 GUI，支持多语言（含 Fortran）。安装开发包：sudo apt-get install -y libiup-dev，随后按库提供的接口与示例进行绑定与编译。
• wxWidgets：成熟跨平台 C++ 框架，部分环境存在 Fortran 绑定（如 libwxgtk3.0-fortran-dev）。安装示例：sudo apt-get install -y libwxgtk3.0-dev；是否提供 Fortran 绑定取决于仓库与版本，建议先查询可用性与示例工程。

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