查看“Compiling Fortran”的源代码

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== 写在前面 ==
'''注意'''：本文是关于 gfortran 的文章。如果你不清楚 gfortran，g77，g95 等等的概念的话，不妨看看[[Gcc Fortran Intro|GCC 的 Fortran 语言编译器介绍]]；如果你要用 g77 的话，这是一篇[[Compiling Fortran77|g77入门]]。

== Fortran 编程中相关文件后缀 ==

<table border="1">
<tr><td>'''.a'''</td><td>静态库 (archive)</td></tr>
<tr><td>'''.f''', '''.for''', '''.FOR'''<br>'''.ftn'''*, '''.f90'''*, '''.f95'''*, '''.f03'''*</td><td>Fortran源代码（不需编译预处理）</td></tr>
<tr><td>'''.F''', '''.fpp''', '''.FPP'''<br>'''.FTN'''*, '''.F90'''*, '''.F95*''', '''.F03'''*</td><td>Fortran源代码（需要编译预处理）</td></tr>
<tr><td>'''.r'''</td><td>Fortran源代码（需要RatFor编译预处理）</td></tr>
<tr><td>'''.o'''</td><td>对象文件</td></tr>
<tr><td>'''.s'''</td><td>汇编语言代码</td></tr>
<tr><td>'''.so'''</td><td>动态库</td></tr>
</table>

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 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。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

编译器 GCC 并不要求所有代码都大写，但是，除非有其他说明，这种固定的格式都是要求的。下面的命令将该程序编译成可执行文件：
    $ g77 helloworld.f -o helloworld

命令 g77 是设置过 Fortran 程序所需基本环境的 gcc 的一个前端。同样的结果可以通过下面 gcc 的命令来实现：
    $ gcc helloworld.f -lfrtbegin -lg2c -lm -shared-libgcc -o helloworld

库文件 libfrtbegin.a (通过命令行选项 -lfrtbegin 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 libg2c.a 包含 Fortran 底层的输入输出等所需要的运行函数。库文件 libm.a 是系统数学库。选项 -shared-libgcc 指定使用共享的标准库 libgcc。
 

GCC 也允许用自由的格式书写 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.f
 !
 Program Helloworld
 write(*,10)
 10 format('hello, world')
         end Program Helloworld

该程序通过在命令行中加入选项 -ffree-form 进行编译，如下：
    $ g77 -ffree-form helloworldff.f -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。


===gfortran===

*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。

*对于大写的后缀名 gfortran 将调用编译预处理器进行处理，而以小写的 .fpp 结尾的也会先进行编译预处理。

==多个源文件生成可执行程序==

命令 g77 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 FUNCTION Iaverageof(i,j,k)
       Iaverageof = (i + j + k) / 3
       RETURN
       END FUNCTION 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：
     $ g77 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：
     $ g77 -c caller.f -o caller.o
     $ g77 -c called.f -o called.o
     $ g77 caller.o called.o -o caller

==生成汇编代码==
选项 -S 指示编译器 g77 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：
    $ g77 -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 或者 .FPP 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.F
 !
 #define ROUNDUP
 #include "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 function 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 function irue
 
下面的命令将该程序编译成可执行文件：
    $ g77 -ffree-form evenup.F -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

==其他参考==
{{gccmorerefer}}