读取由Python代码创建的Fortran二进制文件

我有一个使用Python代码创建的二进制文件。这段代码主要编写一系列任务的脚本，以预处理一组数据文件。我现在想用Fortran阅读这个二进制文件。二进制文件的内容是简单格式的点坐标，例如：点数、x0、y0、z0、x1、y1、z1等

这些二进制文件是使用numpy中的“tofile”函数创建的。到目前为止，我用Fortran编写了以下代码：

integer:: intValue
double precision:: dblValue
integer:: counter
integer:: check
open(unit=10, file='file.bin', form='unformatted', status='old', access='stream')

counter = 1

do 

  if ( counter == 1 ) then
    read(unit=10, iostat=check) intValue
    if ( check < 0 ) then
      print*,"End Of File"
      stop
    else if ( check > 0 ) then
      print*, "Error Detected"
      stop
    else if ( check == 0 ) then
      counter = counter + 1
      print*, intValue
    end if
  else if ( counter > 1 ) then
    read(unit=10, iostat=check) dblValue
    if ( check < 0 ) then
      print*,"End Of File"
      stop
    else if ( check > 0 ) then
      print*, "Error Detected"
      stop
    else if ( check == 0 ) then
      counter = counter + 1
      print*,dblValue
    end if
  end if

end do

close(unit=10)

integer:：intValue
双精度：：dblValue
整数：：计数器
整数：：检查
打开（单位=10，文件='file.bin'，格式='unformatted'，状态='old'，访问='stream'）
计数器=1
做
如果（计数器==1），则
读取（单位=10，iostat=check）intValue
如果（检查<0），则
打印*，“文件结束”
停止
否则，如果（选中>0），则
打印*，“检测到错误”
停止
否则，如果（检查==0），则
计数器=计数器+1
打印*，intValue
如果结束
否则，如果（计数器>1），则
读取（单位=10，iostat=check）数据左值
如果（检查<0），则
打印*，“文件结束”
停止
否则，如果（选中>0），则
打印*，“检测到错误”
停止
否则，如果（检查==0），则
计数器=计数器+1
打印*，数据左值
如果结束
如果结束
结束
关闭（单位=10）

不幸的是，这不起作用，我得到了垃圾编号（例如6.4731191026611484E+212、2.2844499004808491E-279等）。有没有人能给点建议如何正确地做到这一点？ 另外，在Python和Fortran之间交替编写和读取二进制文件的好方法是什么？因为这似乎将是我的应用程序的要求之一

---

感谢

这里有一个简单的示例，说明如何以二进制方式将使用numpy生成的数据转换为Fortran

我计算了

[0,2π）

上的

sin

的360个值

#!/usr/bin/env python3
import numpy as np

with open('sin.dat', 'wb') as outfile:
    np.sin(np.arange(0., 2*np.pi, np.pi/180.,
                     dtype=np.float32)).tofile(outfile)

将其导出为二进制文件

'sin.dat'

，其大小为

1440字节（360*sizeof（float32））

，使用此Fortran95（gfortran-O3-Wall-pedantic）程序读取该文件，该程序输出[0,2π]中x的

1.-（val**2+cos（x）**2）

因此，如果

val==sin（x）

，则float32类型的数值结果必须以良好的近似值消失

事实上：

输出：

360 x 0.0000

---

多亏了这个伟大的社区，从我得到的所有建议，再加上一点修改，我想我找到了这个问题的稳定解决方案，我想与大家分享所有这些答案。我将在这里提供一个简单的例子，我想将一个可变大小的数组从Python写入一个二进制文件，并使用Fortran读取它。我假设行数

numRows

和列数

numCols

也与完整数组

datatArray

一起写入。以下Python脚本

writeBin.py

写入该文件：

import numpy as np
# Read in the numRows and numCols value 
# Read in the array values
numRowArr = np.array([numRows], dtype=np.float32)
numColArr = np.array([numCols], dtype=np.float32)
fileObj   = open('pybin.bin', 'wb')
numRowArr.tofile(fileObj)
numColArr.tofile(fileObj)
for i in range(numRows):
    lineArr = dataArray[i,:]
    lineArr.tofile(fileObj)
fileObj.close()

在此之后，从文件中读取阵列的fortran代码可以按如下方式编程：

program readBin

    use iso_fortran_env

    implicit none

    integer:: nR, nC, i

    real(kind=real32):: numRowVal, numColVal
    real(kind=real32), dimension(:), allocatable:: rowData
    real(kind=real32), dimension(:,:), allocatable:: fullData

    open(unit=10,file='pybin.bin',form='unformatted',status='old',access='stream')

    read(unit=10) numRowVal
    nR = int(numRowVal)

    read(unit=10) numColVal
    nC = int(numColVal)

    allocate(rowData(nC))
    allocate(fullData(nR,nC))

    do i = 1, nR

        read(unit=10) rowData
        fullData(i,:) = rowData(:)

    end do

    close(unit=10)

end program readBin

我从这个线程的讨论中收集到的主要观点是，尽可能地匹配读写操作，以及要读取的数据类型的精确规范、它们的写入方式等。正如您可能注意到的，这是一个虚构的示例，因此可能存在一些不完美的地方。但是，我使用了这个n如何编写一个有限元程序，网格数据就是我使用这个二进制读/写的地方，它工作得非常好

附言：如果你发现一些打字错误，请告诉我，我会马上把它编辑掉

---

非常感谢。

我添加了一个很好的详细答案，告诉您使用

access=stream

：）我刚刚意识到您已经在这样做了，所以我现在删除了我的答案。所以，问题：您确定python

int

和fortran

integer

的字节大小是相同的吗？您应该检查两者。如果有一个字节的差异，数据的不对准将导致

读取后产生垃圾。你使用的是什么fortran编译器？你如何声明你的
整数
s？你的python
int
s的具体类型是什么？如果你真的很绝望，你可以尝试生成使用fortran和python的同一个伪二进制文件，然后查看这两个文件的十六进制转储，看看有什么问题。此外，我前面关于
整数
大小的问题显然也适用于所涉及的
双精度
。即使类型已签出，如果在上使用这两个代码，仍然可能存在endianness问题两种完全不同的机器。关于互换性问题：我宁愿将元数据（如点数）放入一个单独的ASCII头文件中，该头文件易于读取，并且只将相同类型的数据放入一个二进制文件中，这也允许相当容易地转换endiannessse HDF5读取/写入数据。在python和Fortran以及许多其他软件上受支持。种类号通常不可移植，但
Kind=32
对于我所知道的所有编译器都无效。请使用
Kind=real32
和
Kind=real64
（常量来自模块
iso_Fortran_env
）。它们应等同于NumPy float32和float64。
program readBin

    use iso_fortran_env

    implicit none

    integer:: nR, nC, i

    real(kind=real32):: numRowVal, numColVal
    real(kind=real32), dimension(:), allocatable:: rowData
    real(kind=real32), dimension(:,:), allocatable:: fullData

    open(unit=10,file='pybin.bin',form='unformatted',status='old',access='stream')

    read(unit=10) numRowVal
    nR = int(numRowVal)

    read(unit=10) numColVal
    nC = int(numColVal)

    allocate(rowData(nC))
    allocate(fullData(nR,nC))

    do i = 1, nR

        read(unit=10) rowData
        fullData(i,:) = rowData(:)

    end do

    close(unit=10)

end program readBin