python调用fortran模块

Python调用Fortran模块的完整攻略一般步骤如下：

1. 编写Fortran代码并将其编译成共享库(.so或.dll文件)。
2. 在Python中使用ctypes模块加载Fortran共享库。
3. 使用ctypes模块调用Fortran共享库中的函数。

以下是两个Python调用Fortran模块的示例：

示例1：

Fortran代码：

! example.f90
subroutine add(a,b,c)
  real :: a,b,c
  c = a + b
end subroutine add

编译为Fortran共享库：

$ f2py -c -m example example.f90

Python代码：

import ctypes

# 加载Fortran共享库
example = ctypes.CDLL('./example.so')

# 指定函数参数和返回值的数据类型
example.add_.restype = None
example.add_.argtypes = [ctypes.POINTER(ctypes.c_float), ctypes.POINTER(ctypes.c_float), ctypes.POINTER(ctypes.c_float)]

# 构造参数
a = ctypes.c_float(2.0)
b = ctypes.c_float(3.0)
c = ctypes.c_float()

# 调用Fortran函数
example.add_(ctypes.byref(a), ctypes.byref(b), ctypes.byref(c))
print(c.value) # 输出：5.0

示例2：

Fortran代码：

! example.f90
subroutine matrix_multiply(a,b,c,n)
  integer :: n, i, j, k
  real :: a(n,n), b(n,n), c(n,n)
  do i=1,n
    do j=1,n
      c(i,j) = 0.
      do k=1,n
        c(i,j) = c(i,j) + a(i,k) * b(k,j)
      end do
    end do
  end do
end subroutine matrix_multiply

编译为Fortran共享库：

$ f2py -c -m example example.f90

Python代码：

import ctypes
import numpy as np

# 加载Fortran共享库
example = ctypes.CDLL('./example.so')

# 指定函数参数和返回值的数据类型
example.matrix_multiply_.restype = None
example.matrix_multiply_.argtypes = [
    np.ctypeslib.ndpointer(dtype=np.float32, ndim=2, flags='C_CONTIGUOUS'),
    np.ctypeslib.ndpointer(dtype=np.float32, ndim=2, flags='C_CONTIGUOUS'),
    np.ctypeslib.ndpointer(dtype=np.float32, ndim=2, flags='C_CONTIGUOUS'),
    ctypes.POINTER(ctypes.c_int),
]

# 构造参数
n = 2
a = np.array([[1, 2], [3, 4]], dtype=np.float32)
b = np.array([[5, 6], [7, 8]], dtype=np.float32)
c = np.zeros((n, n), dtype=np.float32)

# 调用Fortran函数
example.matrix_multiply_(a, b, c, ctypes.byref(ctypes.c_int(n)))

print(c) # 输出：[[ 19.  22.]
         #        [ 43.  50.]]

上述两个示例演示了如何将Fortran代码编译为共享库并在Python中调用Fortran共享库中的函数。另外，需要注意的是，在实际应用中，可能需要根据函数的不同要求进行数据类型、传递方式、内存布局等方面的参数调节。