Fortran:COMMON数据块

COMMON BLOCK

COMMON数据块是Fortran77语言中全局变量的唯一一种实现方式。程序单元(function & subroutine&program)之间可以引用同一个COMMON数据块里面的变量，实现全局变量共享。在一定规模的Fortran77工程中，会有多处COMMON数据块的身影，一般会把COMMON数据块定义放在一个包含文件里(.inc),需要用到的程序单元通过include语句把对应的包含文件引入进来。使用COMMON数据块要考虑成员对齐问题，另一个是最好加上SAVE属性，保证程序单元退出时成员变量的值有明确定义! Fortran90标准引入MODULE概念，可以完全取代Fortran77的COMMON数据块

在C语言中通过声明COMMON数据块对应的extern全局变量结构，可以引用Fortran中的COMMON数据块!

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示例

common.inc

    integer(c_int)::I,J,K
    real(c_float)::R 
    common /IJKR/ I,J,K,R
    save:: /IJKR/ !保证返回后 /IJKR/处于定义状态, 没有save属性，
                  !可能保存在寄存器中的变量被丢弃，不保证写出到全局变量空间
    BIND(C,NAME="IJKR") :: /IJKR/ !需要和main里声明一致,不然会指向不同位置(gfortran)

fortran_comm_block.F90

!----------------------------------------------------------------
! common block等价于全局变量(global variables)
! 可以通过C进行访问
! 可以用module内变量取代common block, module 变量都具有save属性，
! 全局可见!
!----------------------------------------------------------------

subroutine cb_sub()
    use iso_c_binding
    implicit none 

    !引用common block /IJKR/
    include 'common.inc'

    print *,I,J,K,R 

    r=r+1.0

    print *, r 

    return 

end subroutine 


program main 

    use iso_c_binding 
    implicit none 

    !引用 common block /IJKR/
    include 'common.inc'

    interface 
        subroutine c_print_IJKR() bind(C,NAME="print_IJKR")
        end subroutine 
    end interface 

    I=10
    J=20
    k=30
    r=1.1111

    call cb_sub()

    print*,r !标准并不保证cb_sub返回时common block是处于定义状态?

    call c_print_IJKR()

    stop 
end program main 

! https://www.ibm.com/docs/en/xl-fortran-linux/15.1.3?topic=attributes-save
! https://fluka-forum.web.cern.ch/t/how-to-access-fortran-common-blocks-from-c-c/202
! https://community.intel.com/t5/Intel-Fortran-Compiler/how-to-access-common-block-data-from-c/m-p/825877
!

common_block.c

#include 

//通过声明访问fortran的common block /IJKR/
//可能需要考虑类型对齐

extern struct {
    int i,j,k;
    float r;
}IJKR;



void print_IJKR()
{
    printf("I=%d,J=%d,K=%d, R=%g\n",
            IJKR.i,
            IJKR.j,
            IJKR.k,
            IJKR.r 
        );

    return;
}

编译

gcc -c common_block.c -o common_block.c.obj
gfortran -c fortran_common_block.F90 
gfortran   fortran_common_block.o common_block.c.obj

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资料

FORTRAN 77 Reference: COMMON Blocks, BLOCK DATA and EQUIVALENCE
How to work with Fortran legacy code