fortran的空指针问题（调用C函数）

安靖

在fortran中调用c的函数，其中有参数应为NULL值。我在fortran中用的是内置函数NULL()，但是发现在传到c里就变成0，何解？
以下为c/c++中对NULL的定义

[C] 纯文本查看 复制代码

/* Define NULL pointer value */
#ifndef NULL
#ifdef __cplusplus
#define NULL    0
#else
#define NULL    ((void *)0)
#endif
#endif

fortran中NULL()应该是使指针未关联，而不是所谓的空指针。

我猜测就是这个原因。 那么问题来了，怎么解决呢？
是否可以这样
在fortran中声明变量，调用C使变量地址为NULL，然后再将声明的变量所谓参数传给C的函数呢

我是在调用metis库的时候遇到的这个问题，我暂时的解决办法是直接修改metis（C函数），已经满足我现在的需求了。
那现在我把测试代码贴出来，看看有没有不用修改metis的方法，顺便大家讨论学习。
附件为测试代码以及用到的metis库（版本为5.1.0）

[Fortran] 纯文本查看 复制代码

program main
        implicit none
        integer,parameter :: nvtxs=15,Edges=22
        integer :: xadj(nvtxs+1),adjncy(2*Edges)
        integer :: part(nvtxs)
        integer :: npart = 2
        !***********metis 4.0.1***********
        integer :: option(5) = [ 0, 0, 0, 0, 0 ]
        integer :: edgecut
        integer :: wgtflag = 0
        integer :: numflag = 1
        integer :: vwgt, adjwgt
        !***********metis 5.1.0************
        integer :: ncon =1
        integer :: options(40)
        integer :: objval
        
        !**********Graph Data**************
        xadj=[0, 2, 5, 8, 11, 13, 16, 20, 24, 28, 31, 33, 36, 39, 42, 44]
        adjncy=[1, 5, 0, 2, 6, 1, 3, 7, 2, 4, 8, 3, 9, 0, 6, 10, 1, 5, 7, 11, 2, 6, 8, 12, 3, 7, 9, 13, 4, 8, 14, 5, 11, 6, 10, 12, 7, 11, 13, 8, 12, 14, 9, 13]
!***********metis 4.0.1***********
!参数vwgt，adjwgt等传0值进去就行了。
!        call METIS_PartGraphRecursive(nvtxs,xadj,adjncy,vwgt,adjwgt,wgtflag,numflag,npart,option, edgecut, part)   

        !***********metis 5.1.0************
!会提示错误。原因是参数NULL()在c中（NULL()==NULL）不成立
        call METIS_SetDefaultOptions(options)
        options(18) =1
        call METIS_PartGraphRecursive(nvtxs,ncon,xadj,adjncy,NULL(), NULL(), NULL(), npart, &
         & NULL(), NULL(), options,objval,part)
        write(*,*) '**********************'
        write(*,*) part
        write(*,*) '**********************'
end program main

makefile

[Make] 纯文本查看 复制代码

TARGET  = test.out
GC        = ifort
CFLAGS  = -fpp -g 
SOR        = metis_test.f90
OBJS        = metis_test.o
LIBS    = ~/lib/libmetis.a
$(OBJS):
        @echo "-----------------------------------"
        @echo "Compiling..."
        @echo "-----------------------------------"
        @$(GC) $(CFLAGS) -c $(SOR) $(INCLUDE)
        @echo "-----------------------------------"
        @echo "Linking..."
        @echo "-----------------------------------"
        @$(GC) $(CFLAGS) -o $(TARGET) $(OBJS) $(LIBS)
        @echo "-----------------------------------"
        @echo "Deleting OBJ files..."
        @echo "-----------------------------------"
        @rm -fr *.o 
        @echo "-----------------------------------"
clean:
        @rm -fr *.o 
        @rm -fr $(TARGET)

安靖

jason388 发表于 2015-9-2 13:11
Fortran与C混合编程应该采用5楼pasuka这种方式。Fortran的c_null_ptr对应C的null指针，因此在C函数中使用nu ...

metis库已经给出了fortran接口了

jason388

Fortran与C混合编程应该采用5楼pasuka这种方式。Fortran的c_null_ptr对应C的null指针，因此在C函数中使用null指针的地方可以直接使用c_null_ptr，Fortran的c_null_funptr用于函数指针，对于一般的数据不应采用。

pasuka

按照gfortran手册的说法
http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gfortran/ISO_005fC_005fBINDING.html
直接用下面两个中任意一个都可以的
Moreover, the following two named constants are defined:
Name        Type
C_NULL_PTR        C_PTR
C_NULL_FUNPTR        C_FUNPTR
Both are equivalent to the value NULL in C.代码参考

[C] 纯文本查看 复制代码

#include "stdio.h"

int test(int *a, int num)
{
        if(!a){
                printf("This is null pointer\n");
        }
        else{
                for(int i=0; i<num; i++){
                        printf("Array[%d]=%d\n", i+1, a[i]);
                }
        }
        return 0;
}

[Fortran] 纯文本查看 复制代码

program main
use, intrinsic:: iso_c_binding
implicit none
interface
        integer(c_int) function func(array, n) bind(c, name="test")
        import
        implicit none
        integer(c_int), intent(in), value:: n
        integer(c_int), intent(in):: array(n)
        end function
        
        integer(c_int) function func2(pt, n) bind(c, name="test")
        import
        implicit none
        integer(c_int), intent(in), value:: n
        type(c_ptr), value:: pt
        end function
end interface

type(c_ptr) :: a1
integer(c_int), target:: abc(5)
integer:: i

abc = [12, 12, 35, 67, 11]
a1 = c_loc(abc(1))
! Pass array directly
i = func(abc, size(abc))
! Pass address
i = func2(c_loc(abc(1)), 5)
! Pass null pointer
i = func2(c_null_ptr, 5)
! Pass null function pointer
i = func2(c_null_funptr, 5)
end program

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安靖

fcode 发表于 2015-8-29 08:49
在我的编译器上。这俩是一样的。NULL() 与空指针。
实际上呢，一块内存，或一个地址，只有 2**N 种可能（N ...

谢谢回复
我的fortran编译器是ifort版本是11.0，c语言编译器是gcc4.6.3
把fortran的NULL()传到c里后

NULL()不等于NULL
不知道你用什么编译器？

fcode

在我的编译器上。这俩是一样的。NULL() 与空指针。
实际上呢，一块内存，或一个地址，只有 2**N 种可能（N位位数）。至于如何解释它，是编译器的事情。
对于同样的 0x00000000，可以解释为 integer 0 可以解释为 real 0 可以解释为 NULL()，也可以解释为空指针。
（大多数语言和编译器都把 NULL() 视为 0x00000000，但反过来 0x00000000 不一定是 NULL()）

在混编中，实际参与混编的只是内存（或地址）。两边各自负责对内存或地址做出解释。所以，不必让两边的解释一样，只要让实际传递的内存（或地址）一样就可以了。

举个例子，同样一个结构体。Fortran 可以是

[Fortran] 纯文本查看 复制代码

type ST
  real :: a(4)
end type ST

传递给 C/C++，它可以认为是

[C] 纯文本查看 复制代码

struct ST {
  float a , b , c , d;
}

所以。如果 C 语言需要一个空指针，那么 Fortran 给他一个 0x00000000 就可以了。
不管是 integer 0 还是 real 0 还是 NULL() ，甚至如果是32位，还可以是 char(0)//char(0)//char(0)//char(0)
C 语言并不知道 fortran 如何解释这个 0x00000000