Python 在带有F2PY的numpy数组上使用Fortran函数时，结果不一致

我试图了解F2PY是如何工作的。为此，我编写了一个简单的Fortran函数，该函数将数组作为输入，并返回数组元素的总和

我编写了相同函数的三个不同版本，我希望它们具有相同的结果：

function rsum(arr)
real, dimension(:), intent(in) :: arr
real :: rsum
rsum=sum(arr)
end function rsum

function rsum1(arr)
real(8), dimension(:), intent(in) :: arr
real(8) :: rsum1
rsum1=sum(arr)
end function rsum1

function rsum2(arr) result(s)
real, dimension(:), intent(in) :: arr
real :: s
s=sum(arr)
end function rsum2

function rsum3(arr) result(s)
real(8), dimension(:), intent(in) :: arr
real(8) :: s
s=sum(arr)
end function rsum3

测试这些函数的python脚本如下所示：

from numpy import *
import ftest as f

a=array(range(3))

print(f.rsum(a))
print(f.rsum1(a))
print(f.rsum2(a))
print(f.rsum3(a))

但结果是：

3.0
0.0
3.0
3.0

除了

rsum1

中的

0.0

之外，所有结果都是正确的。我发现更奇怪的是，

rsum3

，我只需更改函数结果的名称（或者，至少，我认为我正在这样做），就可以完美地工作

我知道这与Fortran和numpy之间的类型转换有关，但我不明白问题是什么

PS：我最近才学会Fortran。

简短回答和解决方法 问题的根本原因与在函数中使用假定的形状伪参数（即

arr

）有关。Fortran要求此类函数具有显式接口@VladimirF对您的（相关？）问题给出了极好的回答，表明首选解决方案是将函数放在模块中。假设您的函数代码列表保存在名为

funcs.f90

的文件中，您只需将它们放入一个名为

mod_funcs.f90

的模块中，如下所示：

module mod_funcs
    implicit none
    contains
        include "funcs.f90"
end module mod_funcs

用F2PY

python-m numpy.F2PY-m ftest-c mod_funcs.f90

将python测试脚本中的import语句更新为

from ftest import mod_funcs as f

，然后运行它以获得预期结果：

3.0
3.0
3.0
3.0

较长的答案和解释 Fortran

函数

s被F2PY包装在

子例程

s中。为了以符合Fortran标准的方式支持假定形状数组，F2PY创建的子例程包装包含用户定义的具有假定形状伪参数的函数的

接口

s。使用F2PY包装时，您可以通过指定带有

--build dir

标志的生成目录来查看这些包装，例如：

python -m numpy.f2py --build-dir .\build -m ftest -c funcs.f90

查看为有问题的函数

rsum1

创建的包装器很有启发性（我正在从

ftest-f2pywrappers.f

中逐字复制F2PY的缩进）：

请注意，由于，rsum1的

接口

意味着数据类型为

real

的函数，不是预期的

real（8）

，因此接口中存在数据类型不匹配！这解释了为什么带有显式

result

语句（

rsum3

）的看似相同的函数返回正确的结果。在原始示例中，其结果具有正确的数据类型。幸运的是，

rsum

具有正确的接口。如果将

rsum

的名称更改为例如

isum

，则其F2PY子例程包装器接口中的隐式数据键入规则将意味着它有一个

integer

结果，并且您将从（修改以反映名称从

fsum

更改为

isum

）python脚本中获得以下输出：

0.0
0.0
3.0
3.0

因此，在我看来，F2PY为具有假定形状伪参数的函数创建接口的方式似乎存在缺陷（可以通过将这些函数直接放入模块中，或者通过使用

result

显式声明函数的返回值来绕过）

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为了完整起见，我使用的是

python3.6.3:：Intel Corporation

，以及

NumPy 1.14.3

，以及

GNU-Fortran（GCC）8.2.0

，

如果你是新手，不要学习

real（8）

的坏习惯，人们从哪里学来的？它不在任何好的教科书中。

rsum1

和

rsum3

应该完全相同。但也许f2py解释了一个错误，我可以复制它。当我在从f2py调用的Fortran子例程中调用它们时，结果是正确的。但即使在Python中，报告的

f.*

函数的签名也是正确的。@VladimirF关于表示法real（8），有人教过我。为什么这么糟糕？另外，我不明白：在运行脚本时，您是否遇到了与我相同的错误？是的，我遇到了相同的错误。Real（8）是不可移植的，它不能用某些编译器编译。看到和

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