Ch27-Fortran 编程

Fortran 是一种适应数学表达、高性能科学计算的成熟、免费语言，这是它的特色。

随着 Fortran-lang 社区的努力，Fortran 迎来复苏迹象，作者看好这种发展，虽然 Fortran 也存在一些问题：

1. 开源社区生态小，开发者少；
2. 语法糖少，语言标准迭代缓慢且不一定具有流行性。

我常使用以下工具链软件：

1. GNU Fortran；
2. GDB；
3. VS Code；
4. Meson；
5. FORD；
6. Git；
7. Intel VTune Profiler；
8. Intel oneAPI 组件。

备注：华为是为数不多的涉及高性能编译器的国内公司之一。

27.1 fpm 与 meson

fpm 目前还不够成熟，主要表现在对外部链接的支持上，meson 则相对更成熟。

这是我写的《Fortran中文手册》。

27.1.1 Fpm-更适合小型代码

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fpm new my_project
fpm run

27.1.2 Meson-更适合大型代码

使用 meson、CMake、GFortran 等工具，可以方便在远程服务器（Linux、Windows-MSYS2）上使用编译环境。

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meson init --language=fortran --version=0.1.0 --build --name=myproject
meson setup build
meson compile -C build
meson devenv -C build

27.2 包复用的基础

1. 容易获取，如采用通用获取手段；
2. 社区官方持续支持；
3. 接口简单、文档健全。

27.3 Windows 下 使用 CMake 和 MSYS2-GFortran 链接 oneMKL

这类需求一般很少，我曾尝试为 Stdlib 链接 oneMKL ，只是记录下来。Windows 下其实是可以使用 GFortran 链接 oneMKL 的，原因是 oneMKL 中的 BLAS 是 C 接口或者 Fortran77 写的。

1. 首先，下载和启动 oneMKL 环境变量。

   1	&"D:\Program Files (x86)\Intel\oneAPI\setvars.bat"

2. 设置 CMake 查询 MKL。

   1 2	find_package(MKL) target_link_libraries(${PROJECT_NAME} ${MKL_LIBRARIES})

27.4 CMake 的常用命令

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cmake -B build -S . -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local
cmake --build build
ctest --test-dir build --parallel
cmake --install build

27.5 Git 补丁使用

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git diff > 1.patch  # 注意 PowerShell 可能会使用 UTF-16 编码
git apply 1.patch

27.6 Gprof 教程

gprof 是 GCC 提供的一个工具，用于分析程序性能。在 Windows 下使用 MSYS2 的 gprof 命令行工具需要额外添加 -no-pie 选项。

1. 在使用 GCC 编译的程序中启用编译选项 -pg (MSYS2 下需要额外添加 -no-pie)；
2. 运行程序；
3. 使用 gprof 命令分析程序性能：

   1	gprof mian.exe gmon.out > gprof.txt

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subroutine test
    print *, "Hello, world!"
end subroutine

program main

call test

end program