Python调用C/Fortran混合的动态链接库-下篇

接着前面的内容，我们在这里继续介绍Python传递二维数组到fortran并进行简单计算后返回的例子。

问题描述：

Python的NumPy定义二维数组传递到Fortran程序计算后返回

限制条件：

1. Python中必须确定数组的大小即维数
2. Python中用NumPy定义的数组存储方式必须是Fortran的按列存储

实现方式：

Python中使用NumPy定义Fortran方式存储的二维数组，利用ndpointer定义数组类型和维数，将二维数组的首地址和维数信息传入Fortran中进行计算并返回

附注：NumPy的ndarray提供了ctypes模块，可以调用其data属性将数组首地址传入

参考链接：

原来Numpy的array可以很方便地和ctypes结合起来使用

Fortran代码：

 module py2f90
 use,intrinsic::iso_c_binding
 implicit none
 contains
     subroutine transferMat2For(matrix,n1,n2)bind(c,name='array2py')
     implicit none
     integer(c_int),intent(in),value::n1,n2
     real(c_float),intent(out)::matrix(n1,n2)

     integer::i,j
     ! initialize matrix
     matrix = 0.0E0
     ! loop
     do i=,n1
         do j=,n2
             matrix(i,j) = real(i,)*.E1+real(j,)*.E0
             write(*,"('Row:',i4,1x,'Col:',i4,1x,'Value:',1x,F5.2)")i,j,matrix(i,j)
         enddo
     enddo
     return
     end subroutine
 end module

 program test
 use py2f90
 implicit none
 real(kind=)::aa(,)
 call transferMat2For(aa,,)
 end program

Python代码：

 #! /usr/bin/env python
 #coding=utf-8

 import numpy as np
 from numpy.ctypeslib import load_library,ndpointer
 from ctypes import c_int

 # shape of 2d array
 n1,n2 = 2,4+1
 # create an empty 2d array
 data = np.empty(shape=(n1,n2),dtype='f4',order='f')

 flib = load_library("test","./")
 flib.argtypes = [ndpointer(dtype='f4',ndim=2),c_int,c_int]
 flib.array2py(data.ctypes.data,n1,n2)
 print "*"*80
 print data

编译指令：

gfortran ctypes2d_array_test.f90 -fPIC -shared -o test.so

运行结果：

pasuka@ubuntu:~/fortran_code$ python py2f90_test.py
Row:    Col:    Value: 12.00
Row:    Col:    Value: 14.00
Row:    Col:    Value: 16.00
Row:    Col:    Value: 18.00
Row:    Col:    Value: 20.00
Row:    Col:    Value: 22.00
Row:    Col:    Value: 24.00
Row:    Col:    Value: 26.00
Row:    Col:    Value: 28.00
Row:    Col:    Value: 30.00
********************************************************************************
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