Compiling Fortran
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 的 Fortran 语言编译器介绍；如果你要用 g77 的话，这是一篇g77入门。
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（也就是以 Fortran 77 为代表的）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 或 * 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，到72列结束（73列及以后将被直接忽略，可作注释）。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 gortran 并不要求所有代码都大写──程序中任何关键词都可以用小写字母。下面的命令将该程序编译成可执行文件：
$ gfortran helloworld.f -o helloworld
注意到：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。如果我们将上面程序文件重命名为 helloworld.f90，那么我们必须手动指定其为固定格式：
$ mv helloworld.f helloworld.f90 $ gfortran helloworld.f90 -ffixed-form -o helloworld
Fortran 90及以后的标准允许并鼓励用自由的格式书写 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.f90
!
Program Helloworld
write(*,10)
10 format('hello, world')
end Program Helloworld
后缀名为 .f90，故 gfortran 将其作为自由格式处理
$ gfortran helloworldff.f90 -o helloworldff
同样，如果将程序重命名为传统后缀名，那么要通过在命令行中加入选项 -ffree-form 进行编译，如下：
$ mv helloworldff.f90 helloworldff.for $ gfortran -ffree-form helloworldff.for -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。注意：遵守后缀约定是很重要的。
多个源文件生成可执行程序
命令 gfortran 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：
$ gfortran 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：
$ gfortran -c caller.f -o caller.o
$ gfortran -c called.f -o called.o
$ gfortran caller.o called.o -o caller
生成汇编代码
选项 -S 指示编译器 gfortran 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：
$ gfortran -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, .FPP, .FTN, .F90, .F95 和 .F03 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.F90
!
#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：
$ gfortran evenup.F90 -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
下面的命令将该程序编译成可执行文件：
$ gfortran adder.F -o adder
