如何从R调用Fortran程序

问题描述

我对Fortran完全陌生，并且精通R。我被传授了一个庞大的Fortran程序，其中包含约30个子例程，约15个函数和许多其他代码行。有人告诉我我需要从R调用Fortran程序。我一直在网上搜索方法创建R和Fortran之间的桥梁几乎没有成功。我可以从命令行成功执行Fortran exe文件并创建所需的输出。 fortran文件称为“ FortFish.f”

一个问题：

从R中，我应该调用Fortran程序还是必须分别调用Fortran函数和子例程？

在R中，我是否这样调用整个Fortran程序？：R CMD SHLIB FortFish.f，然后使用： dyn.load（“ FortFish.so”）

如果我无法一次运行整个Fortran程序，我将根据要求发布几个小型的fortran函数和子例程。有谁在使用R和Fortran并可以共享的运行示例？

我的Fortran代码非常大，否则，我将其发布在这里。谢谢。

解决方法

我看到三种可能性：

您可以分别编译Fortran程序，然后使用R函数system()对其进行调用。您将必须以程序可以读取的格式通过文件传递数据。
您编译使用dyn.load()从R加载的DLL，然后使用.Fortran()调用Fortran函数。您可以轻松传递数字数据（标量，向量或数组），但字符串数据更难处理。然后数组被复制。
这种调用DLL函数的机制被认为过于简单，现在首选.Call()，但是要使用.Call()，则必须编写C包装程序。

我将举例说明第二种可能性。考虑一下Fortran中的一个子例程，该子例程通过Horner算法评估多项式：

subroutine horner(n,a,x,y)
    implicit none
    integer :: n,i
    double precision :: a(n),y

    y = a(n)
    do i = n - 1,1,-1
        y = y * x + a(i)
    end do
end subroutine

从命令行使用以下命令进行编译：

R CMD SHLIB horner.f90

要从R调用它：

dyn.load("horner.dll")

horner <- function(a,x) {
  .Fortran("horner",as.integer(length(a)),y=0)$y
}

horner(c(-2,1),1.414)

如果您希望Fortran子例程将某些内容打印到RStudio控制台，则需要这样做（至少在Windows上如此）：

Sys.unsetenv("GFORTRAN_STDOUT_UNIT")
Sys.unsetenv("GFORTRAN_STDERR_UNIT")

这确实是一个简单的例子，更复杂的程序将需要更多的工作，但是您明白了。

如果您的Fortran程序是独立的（它具有一个“程序”单元，应该被编译为从命令行调用的可执行文件），并且如果您不熟悉Fortran，那么我建议您坚持使用第一个选择，这会简单得多。这就是seasonal打包的功能：从R内部调用Census的X13AS可执行文件。该可执行文件位于x13binary程序包中。

fortran interop r r