C# 键入marshalling从C调用fortran子例程#

我正在尝试使用p/invoke从C#代码调用FORTRAN77子例程——如果您感兴趣，我正在尝试包装ARPACK库（）提供的一些功能。我有两个问题

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首先，在这个上下文中，我找不到关于类型编组的清晰说明。更具体地说，以下是在我的FORTRAN子程序中声明的类型：

       subroutine getEigenVectors
      &   ( Matrix, n, which, nev, ncv, maxn, maxnev, maxncv, ldv, v, d)

 c     %------------------%
 c     | Scalar Arguments |
 c     %------------------%

       character        which*2
       integer          n, nev, maxn, maxnev, maxncv, ldv

 c     %-----------------%
 c     | Array Arguments |
 c     %-----------------%
 c
       Real           
      &                 Matrix(n,n), v(ldv,maxncv), d(maxncv,2)

我在这里找到了一些有价值的信息： ，从中我暗示（我可能错了）我应该使用：

• [marshallas（UnmanagedType.I4）]int

  传递整数

• [marshallas（UnmanagedType.LPArray）]字节[]

  以传入字符串

但是，我完全不知道如何处理

Real

数组有人对此有什么想法吗？

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第二，我不知道我是否应该把我的论点作为参考。我对FORTRAN一点也不熟悉——我知道，这使任务有点困难；然而，只有ARPACK做了我想做的事情。我确实在某个地方读到过，尽管FORTRAN子程序默认将所有参数作为引用因此，我是否应该将所有参数作为引用传递？

提前感谢您的帮助！ 纪尧姆

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编辑（8/6/11）

这是我最后的结论：

    [DllImport("Arpack.dll", EntryPoint = "#140")]
    private static extern void getEigenVectors(
        [MarshalAs(UnmanagedType.LPArray)] ref float[,] matrix, 
        [MarshalAs(UnmanagedType.I4)] ref int n,
        [MarshalAs(UnmanagedType.LPArray)] ref byte[] which,
        [MarshalAs(UnmanagedType.I4)] int whichLength,
        [MarshalAs(UnmanagedType.I4)] ref int nev, 
        [MarshalAs(UnmanagedType.I4)] ref int ncv,
        [MarshalAs(UnmanagedType.I4)] ref int maxn,
        [MarshalAs(UnmanagedType.I4)] ref int maxnev,
        [MarshalAs(UnmanagedType.I4)] ref int maxncv,
        [MarshalAs(UnmanagedType.I4)] ref int ldv,
        [MarshalAs(UnmanagedType.LPArray)] ref float[,] v,
        [MarshalAs(UnmanagedType.LPArray)] ref float[,] d
    );

我在这里做了几件事：

• 通过将

  int

  对象编组为

  UnmanagedType.I4

  以匹配FORTRAN

  integer

  对象
• 传递大小为（m，n）的对象，并将其编组为

  UnmanagedType.LPArray

  以匹配FORTRAN

  Real（n，m）

  对象
• 通过将获取的对象编组为

  非托管类型.LPArray

  以匹配FORTRAN

  字符*n

  对象。

  字节[]

  对象的计算如下：

  System.Text.UTF8Encoding encoding = new System.Text.UTF8Encoding();
  byte[] which = encoding.GetBytes(myString);
  

• 按值传递

  int

  对象，并将其编组为

  UnmanagedType.I4

  以指示字符串的长度。请注意，我试图将该参数放在字符串后面以及参数列表的末尾

这是我最好的机会——无论是这个还是其他我尝试过的东西都不起作用。该方法将执行，但它会以超快的速度退出（当它应该执行一些非常严格的计算时）。此外，我的3个数组被转换成奇怪的一维数组。下面是调试器给我的信息：

有什么想法吗？

1）引用：

单精度，在C语言家族中称为“float”和 Fortran中的“real”或“real*4”。这是一种二进制格式，占用 32位（4字节），其有效位的精度为24位 （大约7位小数）

因此，将其作为一个浮点数进行编组。你可以测试一下，它是浮动的还是双精度的

2） 引用这句话：

Fortran 77使用所谓的引用调用范式。这意味着 而不仅仅是传递函数/子例程的值 参数（按值调用），参数的内存地址 （指针）被传递

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通过引用传递每个参数。

我建议您从一些小测试代码开始。编译一个FORTRAN.dll，其中包含一些带有简单参数的子程序，并使用C#来实现调用。此外，您可能希望将带有多个参数的Fortran封装到单个结构中（

TYPE

keyword），这使得互操作变得更加容易

下面是一个工作示例，您可以使用它来了解它的工作原理

原始FORTRAN代码：

  SUBROUTINE CALC2(BLKL,BLKW, N_LAMINA,N_SLICE, LOAD, SLOP,SKW,    &
                    DIA1,DIA2, Y1, Y2, N1, N2, DROP1, DROP2,        &
                    PARRAY, P_MAX, P_MAX_INDEX, ENDEFCT)
  !DEC$ ATTRIBUTES DLLEXPORT :: CALC2
  !DEC$ ATTRIBUTES ALIAS:'CALC2' :: CALC2
  !DEC$ ATTRIBUTES VALUE :: BLKL, BLKW, N_LAMINA, N_SLICE, LOAD, SLOP, SKW
  !DEC$ ATTRIBUTES VALUE :: DIA1, DIA2, Y1, Y2, N1, N2
  IMPLICIT NONE
  INTEGER*4, INTENT(IN) ::N_LAMINA, N_SLICE
  REAL*4, INTENT(IN) :: BLKL, BLKW, LOAD, SLOP, SKW,     &
                        DIA1, DIA2, Y1, Y2, N1, N2,   &
                        DROP1(MAX_LAMINA), DROP2(MAX_LAMINA)
  REAL*4, INTENT(OUT):: PARRAY(MAX_PATCH), P_MAX
  INTEGER*4, INTENT(OUT) :: P_MAX_INDEX, ENDEFCT
  INTEGER*4 :: NDIAG, N_PATCH
  REAL*4 :: SLNG, SWID
  REAL*4 :: DROPS_1(MAX_LAMINA), DROPS_2(MAX_LAMINA)

...

  END SUBROUTINE CALC2

具有实数和整数形式的各种标量和数组值。例如，

DROP1

是输入1D数组<代码>阵列将二维阵列输出为一维阵列<代码>BLKL是输入浮动

注意

！DEC$ATTRIBUTES值

装饰，以避免将所有内容声明为

ref

在C#中，代码由

    [DllImport("mathlib.dll")]
    static extern void CALC2(float major_dim, float minor_dim, 
        int N_lamina, int N_slices, float total_load, 
        float slope, float skew, float diameter_1, float diameter_2, 
        float youngs_1, float youngs_2, float nu_1, float nu_2, 
        float[] drops_1, float[] drops_2, float[] pressures, 
        ref float p_max, ref int p_max_index, ref EndEffect end_effect);

...
   {
        float max_pressure = 0;
        int max_pressure_index = 0;
        float[] pressures = new float[Definition.MAX_PATCH];
        EndEffect end_effect = EndEffect.NO;

        CALC2(length, width, lamina_count, slice_count, load, slope, skew, 
            dia_1, dia_2, y_1, y_2, n_1, n_2, drops_1, drops_2, pressures, 
            ref max_pressure, ref max_pressure_index, ref end_effect);
    }

---

注意我没有传递任何字符串。

ARPACK真是太棒了。我对fortran 77代码所做的是通过f2c-a运行它，使其成为C代码，然后构建它。如果您熟悉C，那么您可能会发现这更简单。请注意，Fortran会在每个字符串中传递一个长度变量。根据编译器和编译器选项的不同，它可以在字符串后立即传递，也可以在末尾传递。例如，我认为不需要marshalas属性，int默认为I4。你的矩阵肯定不会像那样正确排列。您需要在调试器中运行arpack代码，并查看参数是如何到达的。为什么要这样使用utf8？ht。您需要在调试器中运行arpack代码，并查看参数是如何到达的。为什么要使用utf8？根据我的经验，使用

marshallas（）

过度指定参数越多，我看到的故障就越多。仅添加绝对必要的属性。例如，

float

自动封送为

REAL

。另请参见编译器是否有

！DEC$ATTRIBUTE VALUE

规范减少C中

ref

参数的数量#不能将多维数组作为

float[，]

传递。另外，数组已经是引用，不需要

ref

。fortran

REAL:：A（2,2）

作为带有4个元素的

float A[]

传递。按顺序排列，它们是A11

A21

A12

A22

，因为FORTRAN与C在元素顺序上不同。FORTRAN矩阵也很重要，别忘了！“所以把它作为一个浮点数进行封送。你可以测试这个浮点数，或者是一个双浮点数。”引导Raymond Chen，现在，我们是吗？结束你们当时所说的，似乎我应该传递

float[，]

或

double[，]

元素，而不忘记转置原始数组。我会试试看，让你知道事情的进展。不要通过数组