Debian如何支持Fortran的图形界面

Debian 上让 Fortran 拥有图形界面的可行路径

• 使用 GTK+ 3 + gtk-fortran（推荐）：在 Debian 上安装 libgtk-3-dev 与 gtk-fortran，用 Fortran 直接调用 GTK 创建窗口、按钮等控件，适合需要现代桌面外观与事件驱动的应用。
• 使用 FLTK + Fortran 绑定：安装 libfltk1.3-dev 与 libfltk-fortran-dev，轻量、上手快，适合中小型工具界面。
• 使用 Qt（C++）+ Fortran 互操作：Qt 官方不提供 Fortran 绑定，可通过 iso_c_binding 写 C++ 包装器，再由 Fortran 调用，适合复杂界面与跨平台需求。
• 使用 PGPLOT（科研绘图）：安装 pgplot5 并启用 X Window 驱动，Fortran 直接绘图输出到屏幕或文件，适合二维科学图形。

前置条件与环境准备

• 安装基础工具链与编译器：sudo apt update & & sudo apt install -y gfortran build-essential。
• 若系统未安装图形会话，需先安装 X Window 与登录管理器（如 gdm3），再按需安装桌面环境（如 gnome）：sudo apt install -y x-window-system-core gdm3 gnome，重启后进入图形登录界面。

方案一 GTK+ 3 与 gtk-fortran 示例

• 安装依赖：sudo apt install -y libgtk-3-dev gtk-fortran。
• 编译与运行：
  • 示例（main.f90）：
    program simple_gui
    use gtk, only: gtk_init, gtk_window_new, gtk_window_set_title, &
    gtk_window_set_default_size, gtk_widget_show_all, gtk_main, gtk_main_quit
    use gtk_sup, only: gtk_container_add, gtk_button_new_with_label
    implicit none
    type(c_ptr) :: window, button
    call gtk_init()
    window = gtk_window_new(GTK_WINDOW_TOPLEVEL)
    call gtk_window_set_title(GTK_WINDOW(window), “Fortran GTK Demo”)
    call gtk_window_set_default_size(GTK_WINDOW(window), 300, 200)
    button = gtk_button_new_with_label(“Click Me!”)
    call gtk_container_add(GTK_CONTAINER(window), button)
    call g_signal_connect(button, “clicked”, c_funloc(gtk_main_quit), c_null_ptr)
    call gtk_widget_show_all(window)
    call gtk_main()
    end program simple_gui
  • 命令：gfortran -o simple_gui main.f90 pkg-config --cflags --libs gtk+-3.0 -lgtk-fortran & & ./simple_gui。

方案二 FLTK 与 Fortran 绑定示例

• 安装依赖：sudo apt install -y libfltk1.3-dev libfltk-fortran-dev。
• 编译与运行：
  • 示例（fltk_gui.f90）：
    program simple_gui
    use fltk
    implicit none
    integer :: win, button
    call fl_open_display(“”)
    call fl_initialize()
    win = fl_open_window(300, 200, “FLTK GUI”)
    button = fl_add_button(100, 100, 100, 30, “Click Me”)
    call fl_show_window(win)
    call fl_wait()
    end program simple_gui
  • 命令：gfortran -o fltk_gui fltk_gui.f90 -lfltk -lfltk_fortran -lX11。

方案三 Qt 与 Fortran 互操作示例

• 安装依赖：sudo apt install -y qtbase5-dev g++。
• 编译与运行：
  • C++ 包装器（qt_wrapper.cpp）：
    #include
    #include
    #include
    extern “C” { void create_qt_window(); }
    void create_qt_window() {
    QApplication app(0, nullptr);
    QWidget window; window.setWindowTitle(“Fortran Qt Demo”); window.resize(300,200);
    QPushButton button(“Click Me!”, & window);
    QObject::connect(& button, & QPushButton::clicked, & app{ app.quit(); } );
    window.show(); app.exec();
    }
  • Fortran 调用（main.f90）：
    program qt_gui
    use iso_c_binding; implicit none
    interface; subroutine create_qt_window() bind©; end subroutine; end interface
    call create_qt_window()
    end program qt_gui
  • 命令：g++ -c qt_wrapper.cpp pkg-config --cflags --libs Qt5Core Qt5Gui Qt5Widgets -o qt_wrapper.o & & gfortran -o qt_gui main.f90 qt_wrapper.o pkg-config --cflags --libs Qt5Core Qt5Gui Qt5Widgets。

方案四 PGPLOT 科研绘图示例

• 安装与配置：
  • 安装依赖：sudo apt install -y libx11-dev gfortran。
  • 下载 pgplot5.2.tar.gz，解压后编辑 drivers.list，启用 XWDRIV（/XWINDOW、/XSERVE）等驱动；创建安装目录（如 /usr/local/pgplot），拷贝 drivers.list 至该目录。
  • 在源码目录执行：sudo ./makemake . linux g77_gcc_aout；编辑生成的 Makefile，将 FCOMPL=g77 改为 FCOMPL=gfortran；执行 make & & make cpg & & make clean。
  • 配置环境：export PGPLOT_DIR=/usr/local/pgplot；export PGPLOT_DEV=/Xserve。
• 编译与运行：
  • 示例（demo.f）：
    PROGRAM SIMPLE
    INTEGER I, IER, PGBEG
    REAL XR(100), YR(100), XS(5), YS(5)
    DATA XS/1.,2.,3.,4.,5./; DATA YS/1.,4.,9.,16.,25./
    IER = PGBEG(0,‘?’,1,1)
    IF (IER.NE.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
  • 命令：gfortran -o demo demo.f -L/usr/local/pgplot -lpgplot -lX11 -ffree-form & & ./demo。

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