当我更改结果变量的名称时，为什么用f2py编译的Fortran函数返回零？

Question

当我调用以下函数时，它会1按预期返回：

integer function my_func() result(myresult)
    myresult = 1
end function my_func

但是，当我将返回值的名称修改为以字母“ r”开头时，该函数将返回0。

integer function my_func() result(rresult)
    rresult = 1
end function my_func

是什么原因造成的？我的第一个想法是，它与隐式类型有关，但该函数位于指定的模块中implicit none。

这是完整的模块

module my_mod
implicit none

contains

integer function my_func() result(myresult)
    myresult = 1
end function my_func

end module my_mod

我正在使用Fortran 90并使用gfortran进行编译。

编辑

这是演示该问题的完整程序

生成文件：

.PHONY: pytest clean

CYTHON_LIB = fortran_mods.cpython-37m-x86_64-linux-gnu.so
FFLAGS += -fdefault-real-8

pytest: $(CYTHON_LIB)
        ./tests.py

$(CYTHON_LIB): my_mod.F90
        f2py -c -m fortran_mods my_mod.F90 --f90flags="$(FFLAGS)"

clean:
        rm *.so

my_mod.F90：

module my_mod
implicit none

contains

!********************************************************

integer function my_func_without_r() result(myresult)
    myresult = 1
end function

integer function my_func_with_r() result(rresult)
    rresult = 1
end function

end module my_mod

tests.py

#!/usr/bin/env python3
import fortran_mods
from fortran_mods import *

print("with r:", my_mod.my_func_with_r())
print("without r:", my_mod.my_func_without_r())

当输出make pytest运行，并FFLAGS += -fdefault-real-8包含在Makefile中是

with r: 0.0
without r: 1

否则是

with r: 1.0
without r: 1

Answer 1

这里的问题肯定是F2PY如何包装Fortran函数，而不是Fortran代码本身。

为了对F2PY如何包装函数有更多的了解（尤其是如果事情无法按预期进行），它总是有助于将流程分成多个部分（请参阅智能方法）。因此，首先创建一个签名文件，使您可以查看F2PY如何解释您的代码。对于您的特定示例，运行：

f2py -m fortran_mods -h my_mod.pyf my_mod.F90

这将生成一个如下所示的签名文件my_mod.pyf：

python module fortran_mods ! in 
    interface  ! in :fortran_mods
        module my_mod ! in :fortran_mods:my_mod.F90
            function my_func_without_r() result (myresult) ! in :fortran_mods:my_mod.F90:my_mod
                integer :: myresult
            end function my_func_without_r
            function my_func_with_r() result (rresult) ! in :fortran_mods:my_mod.F90:my_mod
                real :: rresult
            end function my_func_with_r
        end module my_mod
    end interface 
end python module fortran_mods

显然，F2PY将错误my_func_with_r的结果变量标识rresult为real。你可以简单地更换real :: rresult与预期integer :: rresult中my_mod.pyf，采取F2PY包装的下一/第二个步骤，并使用校正签名文件编译：

f2py -c my_mod.pyf my_mod.F90

您的python脚本现在应该提供预期的输出。

如果您有很多要包装的功能，则可能不需要这种修改签名文件的方法。F2PY可能造成困难的是，您的函数定义使用结果变量，而函数的类型定义中没有出现它们的类型定义（即，F2PY问题，而不是Fortran问题）。如果将函数定义更改为例如：

function my_func_with_r() result(rresult)
    integer :: rresult
    rresult = 1
end function

要么

integer function my_func_with_r()
    my_func_with_r = 1
end function

您可以像原始操作一样一步完成F2PY包装，并且仍应获得正确的输出。

最后，我将对评论中提出的问题再投一票：-fdefault-real-8在将函数与F2PY一起包装时使用会带来麻烦。为了使Fortran过程可从Python调用，F2PY创建：

一个Python C / API扩展模块（称为包装器模块），该模块实现一个Python扩展功能（用C编写，称为包装器功能），该功能又调用给定的Fortran过程。

整个过程基于F2PY如何解释Fortran源代码中的数据类型-如果源代码是使用更改声明的数据类型的编译器标志进行编译的，那么事情肯定会坏掉（直接类似于real/ integer原始问题是/ 不匹配）关于）。为您的变量和函数的数据类型，因此应该在Fortran代码本身进行明确设置，见这里和这里的Fortran的kind参数一般，而在这里特别是有关F2PY。