Compiling Fortran
写在前面
对 fortran 这一块我现在有点乱^_^，有错的地方望大家及时指正。
在gcc4.0以前，gcc绑定的fortran编译器是g77（尽管现在g77已不再被维护，但它可能仍是应用最广的fortran编译器），从gcc4.0开始，gcc开始绑定fortran编译器gfortran（由于g95是另一个由他人维护的fortran编译器，所以gnu选择了gfortran这个名字）。
注意：没有特殊说明的话，本文涉及到的环境都是g77编译器环境，相应的 gcc 指的也是 gcc4.0之前的版本。
Fortran 编程中相关文件后缀
| .a | 静态库 (archive) |
| .f, .for, .FOR .ftn*, .f90*, .f95*, .f03* | Fortran源代码（不需编译预处理） |
| .F, .fpp, .FPP .FTN*, .F90*, .F95*, .F03* | Fortran源代码（需要编译预处理） |
| .r | Fortran源代码（需要RatFor编译预处理） |
| .o | 对象文件 |
| .s | 汇编语言代码 |
| .so | 动态库 |
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
