我试图在C ++ Fortran互操作程序中将多维Fortran数组传递给C ++程序。我对如何将数组从Fortran传递到C ++有一个基本的想法；您将数组的位置从Fortran传递到C ++。然后，C ++将采用展平的数组，您必须进行一些代数计算才能找到给定多维数组中的元素。
我能够在标量数组上成功测试该想法。找出C ++中元素的索引并不难，因为它从Fortran索引线性映射到C ++，偏移量为-1。Fortran和C ++的示例代码为：
! Fortran main program
program fprogram
integer :: i
real*8 :: array(2)
array(1) = 1.0
array(2) = 2.0
! call cpp function
call cppfuncarray(array, 2)
write(*,*) array
end program
//cpp file
extern "C" {
void cppfuncarray_(double *array, int *imax);}
void cppfuncarray_(double *array, int *imax) {
int iMax = *imax;
for ( int i = 0; i < iMax; i++ ) {
array[i] = array + 1.0*i;
}
};
并且输出将为array（1）= 1和array（2）=3。现在，我尝试将多维数组，例如A（2,2）或A（2,3,2）从Fortran传递到C ++。我知道二维数组（例如A（2,2））将很容易弄清楚C ++中的扁平数组。但是我认为在C ++中为3或4维数组定位元素可能会更具挑战性。
什么是在C ++中构造多维数组的正确方法，以便我可以在Fortran中将数组A（k，j，i）中的元素称为C ++中的A [i] [j] [k]？
提前致谢！
尽管编写数组视图类应该更灵活，但是将标量指针（在下面的示例中为int *）转换为（N-1）-dim数组的指针可能会很有用。
f90堡：
subroutine fortsub()
implicit none
integer a(4,3,2) !! this line will be changed in the EDIT below
integer ndims(3), i
ndims(:) = [ ( size( a, i ), i = 1, 3 ) ]
call cppfunc( a, ndims )
print *, "a(1,1,1) = ", a(1,1,1) !! gives 10101
print *, "a(2,2,1) = ", a(2,2,1) !! gives 20201
print *, "a(4,3,2) = ", a(4,3,2) !! gives 40302
end subroutine
cppfunc.cpp：
extern "C" {
void fortsub_( void );
void cppfunc_( int *A, int *n )
{
typedef int (*A3d_t)[ n[1] ][ n[0] ];
A3d_t A3d = (A3d_t) A; // get a pointer to 2-dim subarray
// 3-dim access
for( int k = 0; k < n[2]; k++ )
for( int j = 0; j < n[1]; j++ )
for( int i = 0; i < n[0]; i++ ) {
A3d[ k ][ j ][ i ] = (i+1)*10000 + (j+1)*100 + (k+1); // set test data
}
}
}; // extern "C"
int main()
{
fortsub_();
return 0;
}
编译：
$ g++ fortsub.f90 cppfunc.cpp -lgfortran # tested with gcc >=4.4.7
编辑：尽管这可能是题外话，但我也尝试将可分配数组或数组指针传递给同一cppfunc（）例程。具体来说，我将上述a（4,3,2）的声明更改为以下之一：
!! case 1
integer, allocatable :: a(:,:,:)
allocate( a(4,3,2) )
!! case 2
integer, pointer :: a(:,:,:)
allocate( a(4,3,2) )
!! case 3 : an array view for contiguous memory
integer, target :: b(4,3,2,5)
integer, pointer :: a(:,:,:)
a => b( :, :, :, 5 )
!! case 4 : an array view for non-contiguous memory
integer, target :: c(5,4,3,2)
integer, pointer :: a(:,:,:)
a => c( 5, :, :, : )
使用时
$ g++ fortsub.f90 cppfunc.cpp -lgfortran -fcheck-array-temporaries
所有情况都给出正确的结果。仅在情况4中，编译器创建临时数组，将其第一个元素的地址传递给cppfunc（），然后将获得的数据复制回实际参数。否则，如Fortran77一样，编译器会将实际数组的第一个元素的地址直接传递给cppfunc（）。
编辑2：某些例程可能希望接收N-dim数组作为指针数组。在这种情况下，更传统的方法将是这样的：
getptr3d.hpp：
template <typename T>
T*** get_ptr3d( T* A, int* n )
{
typedef T (*A3d_t)[ n[1] ][ n[0] ];
A3d_t A3d = (A3d_t) A;
T*** p = new T** [ n[2] ];
for( int k = 0; k < n[2]; k++ ) {
p[ k ] = new T* [ n[1] ];
for ( int j = 0; j < n[1]; j++ ) {
p[ k ][ j ] = (T*) &( A3d[ k ][ j ][ 0 ] );
}
}
return p;
}
template <typename T>
void free_ptr3d( T*** p, int*n )
{
for( int k = 0; k < n[2]; k++ ) { delete[] p[ k ]; }
delete[] p;
}
修改后的cppfunc.cpp：
#include "getptr3d.hpp"
...
void cppfunc_( int* A, int* n )
{
int*** A3d = get_ptr3d( A, n ); // can also be used for double***
... // use A3d[ k ][ j ][ i ]
// or pass A3d to other functions like func( int*** B, ... )
free_ptr3d( A3d, n ); // when calculation finished
}
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