C++与Fortran混编 type里值的传递和allocate相关的问题

cfortran · 发表于 2017-7-13 19:41:59

先贴代码：

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  module hydromodelUtil
    use iso_c_binding
    implicit none
double precision, parameter :: pi=3.141593d0

!这部分为输入值
    type ,Bind(C)::unitinfo
      integer(c_int) :: controlno
      character(c_char) :: unitname
      integer(c_int) :: unittype
      integer(c_int) :: solid
      real (c_double):: coearea
      real(c_double) ,dimension(3) :: shapepara
      integer(c_int):: pn=0
      double precision, dimension(:,:), allocatable :: plist
      real(c_double), dimension(3) :: rotationpara, tranpara
end type unitinfo

!这部分为输出值
    type ,Bind(C):: singleinfo
      integer(c_int) :: controlno 
      integer(c_int) :: unittype
      integer(c_int) :: solid
      real(c_double) :: coearea
      real(c_double):: volume
      real(c_double), dimension(3) :: center 
      integer (c_int):: pointcount, trianglecount 
      double precision, dimension(:,:), allocatable :: pointchain 
      double precision, dimension(:,:,:), allocatable :: trianglechain
    end type singleinfo
  
    contains
 subroutine cylindermeshing(r, h, cylinderinfo) Bind(C,Name="cylindermeshing")
    !DEC$ ATTRIBUTES DLLEXPORT::cylindermeshing 
    implicit none
    real(c_double) :: r, h
    type(singleinfo) :: cylinderinfo
    integer(c_int) :: polyedge=60
double precision, dimension(:,:), allocatable :: point
    real(c_double) :: dtheta
    integer(c_int) :: meshi
    
    dtheta=2*pi/real(polyedge) 

    cylinderinfo%volume=(0.5d0*polyedge*sin(dtheta)*r**2)*h
    cylinderinfo%center=(/ 0.0d0, 0.0d0, 0.5d0*h /)
    cylinderinfo%pointcount=2*polyedge
    cylinderinfo%trianglecount=4*polyedge 
    allocate(point(2,polyedge+1) )
    allocate(cylinderinfo%pointchain(3,cylinderinfo%pointcount) )
    
    do meshi=1, polyedge, 1
        point(1,meshi)=r*cos( (real(meshi)-1.0d0)*dtheta) 
        point(2,meshi)=r*sin( (real(meshi)-1.0d0)*dtheta) 
    end do
    point(:, polyedge+1)=point(:, 1) 
    
    do meshi=1, polyedge, 1
        cylinderinfo%pointchain(1:2,meshi)=point(1:2,meshi)
        cylinderinfo%pointchain(3,meshi)=0.0d0
        cylinderinfo%pointchain(1:2,polyedge+meshi)=point(1:2,meshi)
        cylinderinfo%pointchain(3,polyedge+meshi)=h
    end do
    end subroutine cylindermeshing
end module hydromodelUtil

代码太长，粘了一部分，但主题就是这些，其他大同小异。我是要在C++中以显式调用动态库的方法实现混编的，这里面有两个问题
1、type中的值不知道怎么传递，比如这行代码cylinderinfo%volume=(0.5d0*polyedge*sin(dtheta)*r**2)*h 怎么处理
2、allocate这个怎么处理这里我有一个很笨的想法就是给分配的数据定一个极值，就是说把大小定为常量，但是不知道后续计算时会不会产生什么不良的后果

由于Fortran和C++都是刚学不久，问的问题可能很幼稚，见笑了
导师任务时间上要的太紧，系统的学习可能来不及了，拜求大神帮帮我，给提供一下思路。多谢了

kyra · 发表于 2017-7-13 19:42:00

在 Fortran 语言里。pointchain 大小是 1:3 * 1:cylinderinfo%pointcount
则 C 语言中正好相反，所以应该视为 0:cylinderinfo%pointcount-1 * 0:2

因此 fortran 中 pointchain(2,6) = 381 ，则 C 中应该输出 cout << cylinderinfo.pointchain[ (6-1)*3+(2-1) ]

kyra · 发表于 2017-7-14 08:12:15

本帖最后由 kyra 于 2017-7-14 08:20 编辑

问题1，无需额外处理。
问题2，不能在type里存放fortran语言的动态分配数组。否则C语言无法用标准化的手段访问。解决办法是，用 C 指针，fortran分配后把地址赋给 C 指针。具体看注释

（这方法适合于fortran的动态分配返回给 C，并不适合 C 分配的数组传递给 fortran）

[Fortran] 纯文本查看 复制代码

module hydromodelUtil
  use iso_c_binding
  implicit none
  double precision, parameter :: pi=acos(-1.d0)
  !这部分为输出值
  type ,Bind(C):: singleinfo
    integer(c_int) :: controlno
    integer(c_int) :: unittype
    integer(c_int) :: solid
    real(c_double) :: coearea
    real(c_double):: volume
    real(c_double), dimension(3) :: center
    integer (c_int):: pointcount, trianglecount
    type(C_PTR) :: pointchain , trianglechain!!!!!!!用C指针
  end type singleinfo

contains
  subroutine cylindermeshing(r, h, cylinderinfo) Bind(C,Name="cylindermeshing")
    !DEC$ ATTRIBUTES DLLEXPORT::cylindermeshing
    implicit none
    real(c_double) :: r, h
    type(singleinfo) :: cylinderinfo
    integer(c_int) :: polyedge=60
    double precision, dimension(:,:), allocatable :: point
    double precision, dimension(:,:), allocatable , target ,save :: pointchain!!!!!!!Fortran分配数组
    real(c_double) :: dtheta
    integer(c_int) :: meshi

    dtheta=2*pi/real(polyedge)

    cylinderinfo%volume=(0.5d0*polyedge*sin(dtheta)*r**2)*h
    cylinderinfo%center=(/ 0.0d0, 0.0d0, 0.5d0*h /)
    cylinderinfo%pointcount=2*polyedge
    cylinderinfo%trianglecount=4*polyedge
    allocate(point(2,polyedge+1) )
    allocate(pointchain(3,cylinderinfo%pointcount) )!!!!!!!

    do meshi=1, polyedge, 1
      point(1,meshi)=r*cos( (real(meshi)-1.0d0)*dtheta)
      point(2,meshi)=r*sin( (real(meshi)-1.0d0)*dtheta)
    end do
    point(:, polyedge+1)=point(:, 1)

    do meshi=1, polyedge, 1
      pointchain(1:2,meshi)=point(1:2,meshi)
      pointchain(3,meshi)=0.0d0
      pointchain(1:2,polyedge+meshi)=point(1:2,meshi)
      pointchain(3,polyedge+meshi)=h
    end do
    cylinderinfo%pointchain = c_loc( pointchain )!!!!!!!把地址给C指针
  end subroutine cylindermeshing
  
end module hydromodelUtil

[C++] 纯文本查看 复制代码

#include <iostream>

struct singleinfo{
  int controlno;
  int unittype;
  int solid;
  double coearea;
  double volume;
  double center[3];
  int pointcount , trianglecount;
  double *pointchain , *trianglechain;/////// C 指针
};

extern "C" {
  void cylindermeshing( double & , double & , struct singleinfo *  );
  double thirddet( double * );
}

using namespace std;

int main()
{
  struct singleinfo cylinderinfo;
  double r = 3.0;
  double h = 4.0;
  cylinderinfo.controlno  = 1;
  cylinderinfo.unittype   = 2;
  cylinderinfo.solid      = 3;
  cylinderinfo.coearea    = 4;
  cylinderinfo.volume     = 5;
  cylinderinfo.unittype   = 6;
  cylinderinfo.pointcount = 7;
  cylinderinfo.trianglecount = 8;
  cylinderinfo.center[0] = 11;
  cylinderinfo.center[1] = 11;
  cylinderinfo.center[2] = 11;
  cylindermeshing(r, h, &cylinderinfo);
  double deta[3][3];
  for (int i = 0; i < 3; i++){
    for (int j = 0; j < 3; j++){
      deta[j][i] = j*4 + i;
    }
  }
  cout << cylinderinfo.pointchain[0] << endl;
}

cfortran · 发表于 2017-7-14 15:37:48

kyra 发表于 2017-7-14 08:12
问题1，无需额外处理。
问题2，不能在type里存放fortran语言的动态分配数组。否则C语言无法用标准化的手段 ...

这里最后一行代码，假如想输出

[Fortran] 纯文本查看 复制代码

cout<<cylinderinfo.pointchain[2][6]<<endl;

传递过来的数据，该怎么处理啊我试了一下传递过来的数据明显不对啊

cfortran · 发表于 2017-7-14 17:07:51

kyra 发表于 2017-7-14 15:54
在 Fortran 语言里。pointchain 大小是 1:3 * 1:cylinderinfo%pointcount
则 C 语言中正好相反，所以应该视 ...

真的是这样啊。。。数据都对，好厉害。

我这个程序其实是一个中间程序，是一个划分网格的程序，也就是说这里面的所有数据都需要导出来

这样看来我需要再做一个函数进行转化一下对吗

顺便问一下这个数据转换有相关的资料吗我想学习一下

kyra · 发表于 2017-7-14 18:01:23

不需要转换。使用的时候注意顺序即可。

cfortran · 发表于 2017-7-18 20:17:35

kyra 发表于 2017-7-13 19:42
在 Fortran 语言里。pointchain 大小是 1:3 * 1:cylinderinfo%pointcount
则 C 语言中正好相反，所以应该视 ...

重复调用这样处理的dll中的函数，发生这样的错误怎么办
allocatable array is already allocated 动态分配的数组已经被分配过了
有没有什么办法能解决这个，是不是刚开始这里

[Fortran] 纯文本查看 复制代码

real(c_double),dimension(:,:),allocatable,target,save::point

少了什么参数啊？

vvt · 发表于 2017-7-19 08:11:05

你需要在合适的时机，释放 pointchain 数组。

[混编] C++与Fortran混编 type里值的传递和allocate相关的问题

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