C_FUNLOC 的结果是标量还是数组？

Question

我试图将一些 Fortran 子例程表示为 c_funptr (void *)，以通过我试图调用 c_funloc 的 fdict library. Following GCC docs here 创建一个字典。然而 gfortran 似乎 return 一个 c_funptr 数组而不是一个标量值。

这是编译器中的错误还是我遗漏了一些重要的东西？

来自gfortran -v的输出：

COLLECT_GCC=gfortran
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-pc-linux-gnu/8.3.0/lto-wrapper
Target: x86_64-pc-linux-gnu
Configured with: /build/gcc/src/gcc/configure --prefix=/usr --libdir=/usr/lib --libexecdir=/usr/lib --mandir=/usr/share/man --infodir=/usr/share/info --with-bugurl=https://bugs.archlinux.org/ --enable-languages=c,c++,ada,fortran,go,lto,objc,obj-c++ --enable-shared --enable-threads=posix --enable-libmpx --with-system-zlib --with-isl --enable-__cxa_atexit --disable-libunwind-exceptions --enable-clocale=gnu --disable-libstdcxx-pch --disable-libssp --enable-gnu-unique-object --enable-linker-build-id --enable-lto --enable-plugin --enable-install-libiberty --with-linker-hash-style=gnu --enable-gnu-indirect-function --enable-multilib --disable-werror --enable-checking=release --enable-default-pie --enable-default-ssp --enable-cet=auto
Thread model: posix
gcc version 8.3.0 (GCC)

我也尝试过使用 ifort（版本 19.0.2.187）并且它提供了所需的行为（见下文）。

MWE:

! = minimum.f90 =
module test
    use iso_c_binding
    implicit none

    interface test_funptr
        module procedure test_funptr0
        module procedure test_funptr1
    end interface test_funptr
contains
    subroutine test_funptr0(fp)
        type(c_funptr) :: fp
        write(*,*) "fp0!"
    end subroutine test_funptr0
    subroutine test_funptr1(fp)
        type(c_funptr), dimension(:) :: fp
        write(*,*) "fp1!", shape(fp)
    end subroutine test_funptr1

    function bar(x) result(y) bind(c)
        real(c_double) :: x
        real(c_double) :: y
        y = -x**2 + x + 1
    end function bar
end module test
program main
    use iso_c_binding
    use test
    implicit none

    call test_funptr(c_funloc(bar))
end program main

用 gfortran minimum.f90 -o min

编译

各处的预期输出：

fp0

实际行为：fp1 gfortran 的形状为零，英特尔编译器的 fp0。

也许我只是缺少 gfortran 的正确选项？

Answer 1

内部模块 iso_c_binding 的函数 c_funloc 由 Fortran 标准指定，函数结果为 c_funptr 类型的标量（Fortran 2018，18.2.3.5，类似在 Fortran 2003 和 Fortran 2008 中）。

当程序本身符合 Fortran 标准时，将函数结果设为数组违反了 Fortran 标准。

但是，在这种情况下，gfortran 没有提供数组函数结果：您可以使用像

这样简单的东西来测试它

print*, SHAPE(C_FUNLOC(bar))

相反，gfortran 无法将通用过程 test_funptr 正确解析为特定 test_funptr0。

也考虑一下情况

  use, intrinsic :: iso_c_binding, only : c_funptr, c_null_funptr
  use test, only : test_funptr, test_funptr1
  type(c_funptr) :: ptr = C_NULL_FUNPTR

  call test_funptr(ptr)
  call test_funptr1(ptr)
end

gfortran 8 错误地解析了泛型并允许直接调用 test_funptr1.

Answer 2

我将尝试总结讨论（在某种程度上）并解决最初的问题——使用函数指针从 fdict 填充字典。该字典支持多种值类型，包括 c_funptr。

通过 с_funloc 将 Fortran 过程转换为 type(c_funptr) 并附加到字典似乎是明智的。但是，由于 gfortran 中的问题，调用了错误的子例程并且函数指针存储为 type(c_funptr), dimension(:)。尝试将它们作为标量检索会导致分段错误。为了克服它，你可以创建一个函数指针数组，只包含一个元素。像这样：

type(dictionary_t) :: fdict

fdict = ('bar' .kv. (/c_funloc(bar)/) ) //&
      & ('baz' .kv. (/c_funloc(baz)/) )

要检索函数返回，您可以下标指针数组并将其转换为 Fortran 过程指针，如以下代码片段所示

type(c_funptr) :: cfp(1)
procedure(bar), pointer :: ffp => null()

call assign(cfp, dict, key) # generic from fdict
call c_f_procpointer(cfp(1), ffp)

可以找到包含使用示例的完整源代码here。

此解决方案也适用于 ifort。两种变体都产生与上述示例相似的输出：

baz [fp1] (...) 
bar [fp1] (...)
  -1.000   1.000  -1.000
  -1.000  -2.000 -10.000

C_FUNLOC 的结果是标量还是数组？

Is the result of C_FUNLOC a scalar or an array?

fortran

gfortran