F2PY：将单元素数组传递给 Fortran

Question

以下 Fortran 代码用值 v 填充 2D 数组 x

      subroutine fill(x,v,m,n)
      real*8 x(m,n),v
      integer m,n,i
cf2py intent(in) :: x,v,m,n
      forall(i=1:m,j=1:n) x(i,j) = v
      end

当从 Python 调用此函数时：

x = numpy.array([[[0.0]]],order='F')
fill(x[:,:,0],2.0)
assert(x[0,0,0]==2.0) # Assertion failed

为什么此断言失败？

Answer 1

如果您希望 x 将值传递回调用者，则应将 x 声明为 intent(inout)。

然而，这会导致另一个问题，因为传递数组切片不适用于 intent(inout) 数组。 来绕过它

在这个简单的示例中，您可以通过从 python 调用： fill(x, 2.0)

。如果你真的想传递一个切片，那么你需要将 x 声明为 Intent(in,out)，并从 python 调用：
x[:,:,0] = fill(x[:,:,0],2.0)

不同属性的描述可以在以下位置找到：

http://cens.ioc.ee/projects/f2py2e/usersguide/index.html#attributes

Answer 2

我刚刚遇到这个问题。 intent(inout) 和 intent(inplace) 都没有修复它。问题显然出在 fortranobject.c 中的数组检查例程 array_from_pyobj() 中，该例程随 f2py 一起提供，并与构建的每个模块链接。 array_from_pyobj() 尽一切努力将任何输入转换为形状正确的连续数组，并进行许多检查。其中之一无法正确处理单元素数组，因此会生成副本而不是处理原始数组。

人们可以解决这个问题，但是……好吧……无论如何，我不想在性能库的接口中出现任何这种多态性的东西……我有一个Python类包装了库调用，它已经保证了所有参数被正确地传递。

所以我的解决办法是制作我自己的 fortranobject.c 副本，并简单地将 array_from_pyobj() 替换为以下虚拟版本：

extern PyArrayObject * 
array_from_pyobj(const int type_num, npy_intp *dims,
                 const int rank, const int intent, PyObject *obj) {

    int i;
    PyArrayObject *arr = (PyArrayObject *)obj;

    for (i=0; i<arr->nd; ++i)
        dims[i] = arr->dimensions[i];
    return arr;
}

我的计划是使用原始的 fortranobject .c 在我的 Python 包装类的开发过程中，无可否认，每次调用库函数时出错时，获得温和的错误消息而不是严重崩溃是一个优势。一旦我确定所有库调用都有效，我将使用自定义的 fortranobject.c，它也适用于单元素数组。