R & Fortran 调用

Question

我没有使用 Fortran 的经验，但我试图通过 .Fortran() 函数从 R 中调用该语言来运行一个非常简单的循环。每当我运行粘贴在下面的 R 代码的最后一行时，R gui 就会崩溃并且我没有得到任何结果。我有兴趣将实值 x 的向量从 Fortran 带回 R 以进行进一步分析。 g 是 0 到 1 之间的数值，n 是整数，它们都由用户在 R 中提供。

任何帮助将非常感激!最好，

文森特

保存在 bar.f 中的 Fortran 代码:

    subroutine bar(n, g, x)

      integer n
      double precision g
      double precision x(n)
      integer i
      x(1)=1
      do 100 i = 2, n
          x(i) = x(i-1) * g + 1
  100 continue

      end

在 Cygwin 中使用 gfortran 编译 DLL:

gfortran -shared -obar.dll bar.f

代码:

dyn.load("d:/bar.dll")
is.loaded("bar")
.Fortran("bar", n=as.integer(15), g=as.double(5), x=as.double(rnorm(5)))

Answer 1

当我编译你的代码时，我可以执行一次对 .Fortran 的调用。当我第二次运行它时，它崩溃了。但是，我注意到，如果我使为 x 传递的向量与为 n 传递的整数长度相同，则表明它应该是，即:

.Fortran('bar', n = as.integer(15), g = as.double (5), x = as.double(rnorm(15)) )

我可以根据需要多次运行该函数。所以问题可能是你告诉 Fortran 例程它有一个长度为 15 的向量可以使用，但只发送一个长度为 5 的向量。这可能导致 Fortran 例程访问它不应该访问的内存会解释崩溃。

由于看起来您正在例程中生成 x 的所有值，因此您可以跳过生成随机数并使用 R 的 double(n) 函数发送一个空向量，其中 n 是您想要生成的空向量的长度:

.Fortran('bar', n = as.integer(15), g = as.double(5), x = double(15))

integer 和 character 是有用的函数，它们返回像 double 这样的向量。

还有一些关于 Fortran 风格的友好建议，因为您提到您刚刚开始使用该语言:

使用 .f90 扩展名来命名您的文件可能是明智的——大多数编译器都假设以 .f 结尾的文件遵循旧的“固定格式”格式，该格式是设计用于 PITA 的卡片.

Do 100 ... 100 continue 语句是 Fortran 77 中结束循环的一种风格。现代的等价物是 Do x322513 .18

对于 Fortran 函数和子例程，明智的做法是声明传入和传出例程的变量的“意图”。可用的意图声明是:

end do :表示仅作为输入进入例程的变量。一旦进入例程，它们就应该被视为参数，如果尝试更改它们，编译器将引发错误。

intent(in) :表示其值应在例程内作为输出生成的变量。如果在例程中未分配意图输出变量，编译器将发出警告。

intent(out) :表示可以携带一组特定值进入例程并以不同值离开例程的变量。

在变量上设置意图将帮助编译器生成警告和错误，这可能会为您节省一些错误搜索。

Fortran 有一个默认行为，其中任何未在例程头中声明的变量如果名称以 i-n 开头，则为整数，否则为 real。这可能会导致拼写错误的变量名称“神奇地”成为变量，而编译器不会眨眼或告诉您。在例程顶部设置 intent(inout) 会禁用此行为，并允许编译器通知您可能很难追踪的错误。

考虑到这些建议的子程序版本如下所示:

subroutine bar(n, g, x)
  implicit none

  integer, intent(in):: n
  double precision, intent(in):: g
  double precision, intent(inout):: x(n)

  integer:: i

  x(1) = 1
  do i = 2, n
    x(i) = x(i - 1) * g + 1
  end do

end subroutine bar

此外，让 R 使用 implicit none 的 SHLIB 子命令编译您的库很有用:

R CMD SHLIB -o bar.dll bar.f90

这将针对包含有用函数的 R 库编译您的程序——例如 BLAS 例程、统计例程和可以将信息打印到 R 控制台的方法。有关更多信息，请参阅 Writing R Extensions, Section 6。

希望这可以帮助!