gFortran的使用

gFortran的使用Fortran编程中相关文件后缀.a静态库(archive).f,.for,.FOR.ftn*,.f90*,.f95*,.f03*Fortran源代码(不需编译预处理).F,.fpp,.FPP.FTN*,.F90*,.F95*,.F03*Fortran源代码(需要编译预处理).rFortran源代码(需要…

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Fortran 编程中相关文件后缀

.a 静态库 (archive)
.f, .for, .FOR
.ftn*, .f90*, .f95*, .f03*
Fortran源代码(不需编译预处理)
.F, .fpp, .FPP
.FTN*, .F90*, .F95*, .F03*
Fortran源代码(需要编译预处理)
.r Fortran源代码(需要RatFor编译预处理)
.o 对象文件
.s 汇编语言代码
.so 动态库

其中,标 * 的后缀名是gfortran的文件后缀,g77不能识别。

单个源文件生成可执行程序

传统的 Fortran 程序(也就是以 Fortran 77 为代表的)只能用大写字符书写,而且每行前六个字符为特定用途所保留。第一列为字符 C 或 * 所保留,用来表征整行都是注释。第二列到第六列是为标号预留的。代码从第七列开始,到72列结束(73列及以后将被直接忽略,可作注释)。下面是示例程序 采用的是传统的 Fortran 格式:

C   helloworld.f
C
PROGRAM HELLOWORLD
WRITE(*,10)
10 FORMAT('hello, world')
END PROGRAM HELLOWORLD

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编译器 gortran 并不要求所有代码都大写──程序中任何关键词都可以用小写字母。下面的命令将该程序编译成可执行文件:

$ gfortran helloworld.f -o helloworld

注意到:gfortran 默认会将 .f, .for, .fpp, .ftn, .F, .FOR, .FPP 和 .FTN 结尾的文件作为固定格式处理,而将.f90, .f95, .f03, .F90, .F95 和 .F03 结尾的文件作为自由格式来处理。如果我们将上面程序文件重命名为 helloworld.f90,那么我们必须手动指定其为固定格式:

$ mv helloworld.f helloworld.f90
$ gfortran helloworld.f90 -ffixed-form -o helloworld

Fortran 90及以后的标准允许并鼓励用自由的格式书写 Fortran 代码。注释以感叹号(!)开始直到行尾。先前的程序采用自由格式重写如下,其中语句、标号都可从任一列开始:

! helloworldff.f90
!
Program Helloworld
write(*,10)
10 format('hello, world')
end Program Helloworld

后缀名为 .f90,故 gfortran 将其作为自由格式处理

$ gfortran helloworldff.f90 -o helloworldff

同样,如果将程序重命名为传统后缀名,那么要通过在命令行中加入选项 -ffree-form 进行编译,如下:

$ mv helloworldff.f90 helloworldff.for
$ gfortran -ffree-form helloworldff.for -o helloworldff

由于两种格式的具有很大的区别,程序书写是只能选择其中的一种格式进行书写。注意:遵守后缀约定是很重要的。

多个源文件生成可执行程序

命令 gfortran 可将多个 fortran 源码文件编译链接成为一个单一的可执行程序。下面列出了一个保存在文件 caller.f 中的简单程序的主体部分,它调用一个函数并显示出结果:

C   caller.f
C
PROGRAM CALLER
I = Iaverageof(10,20,83)
WRITE(*,10) 'Average=', I
10 FORMAT(A,I5)
END PROGRAM CALLER

名为 Iaverage 函数定义在另一个独立的源文件中,如下:

C   called.f
C
INTEGER Iaverageof(i,j,k)
Iaverageof = (i + j + k) / 3
RETURN
END Iaverageof

通过下面的语句这两个源码文件可被编译链接成一个名为 caller 的可执行程序:

$ gfortran caller.f called.f -o caller

同样的结果可由下面的命令序列得到──先将每一个源码文件编译成对象文件,而后将对象文件链接为可执行程序:

$ gfortran -c caller.f -o caller.o
$ gfortran -c called.f -o called.o
$ gfortran caller.o called.o -o caller

生成汇编代码

选项 -S 指示编译器 gfortran 生成汇编语言代码然後结束。要得到我们本文先前的 helloworld.f 例子的汇编代码,只需输入以下命令:

$ gfortran -S helloworld.f

生成的汇编语言文件名为 helloworld.s。汇编语言的具体形式依赖于编译器的目标平台。

编译预处理

编译以 .F, .fpp, .FPP, .FTN, .F90, .F95 和 .F03 结尾的文件时,在它真正编译之前需要预处理。预处理器原本是为协助 C 语言工作所设计的。下面的例子是一个自由格式的 Fortran 程序,它通过预处理器将一个函数包含进主程序:

! evenup.F90
!
#define ROUNDUP
#i nclude "iruefunc.h"
!
program evenup
do 300 i=11,22
j = irue(i)
write(*,10) i,j
300 continue
10 format(I5,I5)
end program evenup

函数 irue() 的源代码保存在文件 iruefunc.h 中,根据宏 ROUNDUP 所定义的值的不同将产生不同的编译结果。该函数将任何一个奇数近似为一个偶数。默认情况下,它向下取近似,但是当 ROUNDUP 被定义时,该函数将向上取近似而得到一个偶数。ireu() 的函数体如下:

integer  irue(i)
k = i / 2
k = k * 2
if (i .EQ. k) then
irue = i
else
#ifdef ROUNDUP
irue = i + 1
#else
irue = i - 1
#endif
end if
end irue

下面的命令将该程序编译成可执行文件:

$ gfortran evenup.F90 -o evenup

采用自由格式写程序以利用预处理器不是必须的。固定格式程序也可进行编译预处理,下面的程序也是有效的:

C adder.F
C
#define SEVEN 7
#define NINE 9
C
program adder
isum = SEVEN + NINE
write(*,10) isum
10 format(I5)
end program adder

下面的命令将该程序编译成可执行文件:

$ gfortran adder.F -o adder

理解gfortran是gcc的前端

像 g++ 一样,gfortran 也只是设置过 Fortran 程序所需基本环境的 gcc 的一个前端。本文一开始的例子我们可以通过下面 gcc 的命令来编译:

$ gcc helloworld.f -o helloworld -lgfortran -lgfortranbegin

库文件 libgfortranbegin.a (通过命令行选项 -lgfortranbegin 被调用) 包含运行和终止一个 Fortran 程序所必须的开始和退出代码。库文件 libgfortran.a 包含 Fortran 底层的输入输出等所需要的运行函数。当运行 gfortran 时,会自动链接这两个库。这和下面的命令是等价的:

$ gfortran helloworld.f -o helloworld

当我们运行 gfortran 时,实际上运行并不是这个编译器,而是编译器驱动器。该驱动器解析命令行中所给出的选项,然后才调用真正的编译器,汇编器和链接器。默认情况下,编译器驱 动器根据命令行中给定的文件的后缀决定它自己下一步的动作:一个名为 foo.c 将传递给 C 编译器,而名为 foo.f95 的文件将传递给 Fortran 95 的编译器,等等。

理解了这一点,我们就可以知道 gcc helloworld.f 将自动调用 fortran 的编译器。只不过我们要为链接器指定必要的库。

 

安装时用sudo apt-get install gfortran

 

摘自: http://blog.21ic.com/user1/2177/archives/2010/73004.html

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