例: 割り振り可能引数およびポインター引数

この例は、以下のマトリックスを乗算するために、相互運用可能プロシージャーで割り振り可能配列引数および配列ポインター引数を使用する方法を示しています。 1 つのプロシージャーが Fortran 側で定義され、C 側から呼び出されます。

 | 3, 5|   |1 0|
 | 6, 7| X |   |
 |-1, 2|   |2 1|

Fortran 側で、マトリックスを乗算する matrix_mult_fortran プロシージャーは以下のように定義されます。

SOUBROUTINE matrix_mult_fortran(res, a, b) BIND(C)
  USE, INTRINSIC :: ISO_C_BINDING
  REAL(C_DOUBLE), ALLOCATABLE, INTENT(OUT) :: res(:,:) !Allocatable array
  REAL(C_DOUBLE), POINTER, INTENT(IN) :: a(:,:)        !Array pointer
  REAL(C_DOUBLE), POINTER, INTENT(IN) :: b(:,:)        !Array pointer
  INTEGER(8) :: ub1, ub2

  ub1 = UBOUND(a,1) - LBOUND(a,1)+1
  ub2 = UBOUND(b,2) - LBOUND(b,2)+1
  ALLOCATE(res(ub1, ub2))
  res = MATMUL(a, b)
END

C 側で、Fortran 側で定義されている matrix_mult_fortran プロシージャーが最初に宣言され、main 関数で呼び出されます。

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include "ISO_Fortran_binding.h"
// Prototype for the function that is defined on the Fortran side.
void matrix_mult_fortran(CFI_cdesc_t * res, CFI_cdesc_t * a, CFI_cdesc_t * b);

// Function to print a Fortran array described by a CFI descriptor
void print2DFortranArrayOfDoubles(CFI_cdesc_t * d);

int main()
{
  CFI_CDESC_T(2) a, b, res;
  CFI_cdesc_t * desc_a = (CFI_cdesc_t *) &a;
  CFI_cdesc_t * desc_b = (CFI_cdesc_t *) &b;
  CFI_cdesc_t * desc_res = (CFI_cdesc_t *) &res;
  // Because Fortran is column major and C is row major, the input matrixes
  // defined on the C side are transposed.
  double matrixa[2][3] = { {3, 6, -1}, {5, 7, 2} };
  double matrixb[2][2] = { {1, 2}, {0, 1} };
  const CFI_index_t a_extents[2] = { 3, 2 };
  const CFI_index_t b_extents[2] = { 2, 2 };
  int rc;
  rc = CFI_establish(desc_a,
		     matrixa,
		     CFI_attribute_pointer,
		     CFI_type_double,
		     sizeof(double),
		     (CFI_rank_t)2,
		     a_extents);
  // Make sure that the result is successful.
  assert(CFI_SUCCESS == rc);

  rc = CFI_establish(desc_b,
		     matrixb,
		     CFI_attribute_pointer,
		     CFI_type_double,
		     sizeof(double),
		     (CFI_rank_t)2,
		     b_extents);
  assert(CFI_SUCCESS == rc);

  rc = CFI_establish(desc_res,
		     NULL,
		     CFI_attribute_allocatable,
		     CFI_type_double,
		     sizeof(double),
		     (CFI_rank_t)2,
		     NULL);
  assert(CFI_SUCCESS == rc);

  // Call the Fortran procedure to multiply the matrix.
  matrix_mult_fortran(desc_res, desc_a, desc_b);

  assert(desc_res->base_addr); 

  // Call the C function to print the result.
  print2DFortranArrayOfDoubles(desc_res);

  rc = CFI_deallocate(desc_res);
  assert(CFI_SUCCESS == rc);
  return 0;
}

マトリックスの表示を調整する print2DFortranArrayOfDoubles 関数も、C 側で定義されます。

void print2DFortranArrayOfDoubles(CFI_cdesc_t * d)
{
  CFI_index_t extents[2];
  CFI_index_t strides[2];
  int i, j;
  char * prow;

  prow = (char *)d -> base_addr;
  extents[0] = d->dim[0].extent;
  extents[1] = d->dim[1].extent;
  strides[0] = d->dim[0].sm;
  strides[1] = d->dim[1].sm;

  // Print the values of the array one row at a time.
  // Note: This is not cache friendly, because Fortran arrays are column major.

  for(i = 0; i < extents[0]; i++)
  {
    char * tp = prow;
    for(j = 0; j < extents[1]; j++)
    {
      printf("%f ", *(double *)tp);
      tp += strides[1];
    }
    prow += strides[0];
    printf(":¥n");
  }
}

出力は次のようになります。

13.0 5.0
20.0 7.0
3.0 2.0