Mix C Fortran
Fortran与C混合编程
由于 GNU 的 Fortran 和 C 语言二者的函数彼此可以直接相互调用，所以混合编程可以非常容易地实现。只要你足够仔细，确保函数调用时传递的参数类型正确，函数就可以在两种语言间来回调用，就像它们是同一种语言一样。
下表中列出了 Fortran 的数据类型和它们在 C 中对应的类型。这张表在大多数平台下是没问题的，但是或许会有例外的情况发生。在你打算传递某种数据类型时，先编写一个简单的例子进行测试将是很明智的。
| C 类型 | Fortran 类型 | 描述 |
| signed char | INTEGER*1 | 8位有符号整数 |
| short | INTEGER*2 | 16位有符号整数 |
| int | INTEGER | 32位有符号整数 |
| float | REAL | 32位浮点数 |
| double | DOUBLE PRECISION | 64位浮点数 |
| void sub_() | SUBROUTINE SUB() | 无返回值的 C 函数等价于 Fortran 子程序 |
| float fun_() | REAL FUNCTION FUN() | 有返回值的 C 函数等价于 Fortran 的函数 |
由于 Fortran 总是以引用的方式传递参数，而 C 则始终以地址方式传递数组，因此数组做参数时不需做任何修改。但是对多维数组来说，混合调用时其下标需要翻转，因为 Fortran 的数组是以列为主序（column-major order）而 C 数组以行为主序（row-major order）。
Fortran调用C函数
下面的 Fortran 程序调用一个 C 函数，函数传递的参数是一个字符串和一个浮点数：
C fortran2c.f
C
PROGRAM FORTRAN2C
C
CHARACTER*32 HELLO
REAL PI
C
HELLO = "Hello C from Fortran"
HELLO(21:21) = CHAR(0)
PI = 3.14159
CALL SHOWHIPI(HELLO,PI)
END PROGRAM FORTRAN2C
其中，可存储32个字符的 CHARACTER 型字符串变量 HELLO 中，存有 21 个字符，剩余部分用空格填充。要将该字符串格式化为 C 语言标准的字符串，我们必须在实际字符串结束的位置插入一个 ascii 码为“0”字符作为结束标志。而 REAL 型浮点数 PI 存储方式和 C 中 float 型变量完全一样，因此可以直接传递给函数。
理解 Fortran 的参数总是通过引用传递是非常重要的，因此 C 函数接收到的总是被传递的变量的地址而不是变量值本身。下面的 C 函数输出 Fortran 程序传递进来的字符串和和浮点数：
/* showhipi.c */
#include <stdio.h>
void showhipi_(char *string,float *pi)
{
printf("%s\nPI=%f\n",string,*pi);
}
在不同的平台下 Fortran 和 C 语言的命名惯例和数据类型的匹配关系是不同的。如同你在本例中看到的，在函数名后添加一下划线是必须的。
下面的命令编译两个源文件并将其链接成一个可执行程序：
$ gfortran -c fortran2c.f -o fortran2c.o $ gcc -c showhipi.c -o showhipi.o $ gfortran fortran2c.o showhipi.o -o fortran2c
最后一条命令也可用
$ gcc fortran2c.o showhipi.o -o fortran2c -lgfortranbegin -lgfortran
C调用Fortran函数
要在 C 中调用一个 Fortran 子程序，我们必须传递参数的地址并将字符串格式化为 Fortran 的格式。在下面的例子的，我们给 Fortran 子程序传递了一个字符串和一个浮点数：
/* c2fortran.c */
int main(int argc,char *argv[])
{
int i;
float e = 2.71828;
char hello[32];
int length = sizeof(hello);
strcpy(hello,"Hello Fortran from C");
for(i=strlen(hello); i<length; i++)
hello[i] = ' ';
showhie_(hello,&length,&e);
return(0);
}
在 C 中，字符串的长度是由 null 字符的位置决定的，但在 Fortran 中，所有字符串的长度都是固定的。由于 Fortran 没有办法确定传递给它字符串的长度，我们必须将字符串长度作为参数同时传递。
本例中，字符数组用空格填充，数组大小作为第二个参数传递。注意到三个参数都是通过指针传递的──因为 Fortran 总是期待地址而不是真实的值。在被调用的子程序名后添加一下划线通常是必须的。
下面是被调用的 Fortran 子程序的源代码：
C showhie.f
C
SUBROUTINE SHOWHIE(HELLO,LENGTH,E)
CHARACTER*(*) HELLO
INTEGER LENGTH
REAL E
C
WRITE(*,100) HELLO(1:LENGTH),LENGTH,E
100 FORMAT(3X,A,2X,I3,4X,F6.4)
RETURN
END SUBROUTINE SHOWHIE
下面的三条命令编译源文件并链接成一个可执行文件：
$ gfortran -c showhie.f -o showhie.o $ gcc -c c2ffortran.c -o c2fortran.o $ gfortran c2fortran.o showhie.o -o c2fortran
