将回调函数与 f2py 一起使用时出错

Question

我正在尝试将 python 函数传递给 f2py 生成的函数。 当 python 函数的输入和输出是一个数组时，我无法弄清楚如何做到这一点。 （我是 f2py 的新手！）

这是我的 Fortran 代码（num_Dg.f）：

     subroutine num_Dg(func,U,jacob,n)
        double precision, intent(in) :: U(n)
        double precision, intent(out) :: jacob(n,n)
        double precision Up(n), Um(n)
        double precision g_valp(n),g_valm(n)
        double precision :: rel_eps = 2.e-5
        double precision eps
        integer i, j
        external func

        eps = minval(U)*rel_eps

        do j=1,n
          do i=1,n
            if (i .eq. j) then
            Up(i) = U(i)+(eps)
            Um(i) = U(i)-(eps)
            else
            Up(i) = 0
            Um(i) = 0
            endif
          enddo
          call func(Up,g_valp,n)
          call func(Um,g_valm,n)
          do i=1,n
            jacob(i,j) = 0.0
            jacob(i,j) = (g_valp(i)-g_valm(i))/(2*eps)
          enddo
        enddo
      end subroutine

我使用 f2py 编译： f2py -c num_Dg.f -m num_Dg 。 它编译没有错误。 但是当将函数导入 python 时，我得到了这个：

>>> from num_Dg import num_dg
>>> print(num_dg.__doc__)
jacob = num_dg(func,u,[n,func_extra_args])

Wrapper for ``num_dg``.

Parameters
----------
func : call-back function
u : input rank-1 array('d') with bounds (n)

Other Parameters
----------------
func_extra_args : input tuple, optional
    Default: ()
n : input int, optional
    Default: len(u)

Returns
-------
jacob : rank-2 array('d') with bounds (n,n)

Notes
-----
Call-back functions::

  def func(up,gvalp,[n]): return 
  Required arguments:
    up : input rank-1 array('d') with bounds (n)
    gvalp : input rank-1 array('d') with bounds (n)
  Optional arguments:
    n : input int, optional
    Default: len(up)

回调函数func有问题。 输入应该是数组U ，输出应该是gval 。 相反， U和gval都是输入，没有输出。

我假设这就是以下 python 脚本返回垃圾的原因：

import num_Dg

def func(x):
    return [x[0]**2,x[1],x[2]]

val = [0.2,0.1,0.1]

num_Dg.num_dg(func,val)

我应该如何更改我的 fortran 子例程，以便回调函数正常工作？ 任何建议表示赞赏！ 谢谢！

Answer 1

我终于弄清楚了。 我认为它不起作用的原因是因为我错过了cf2py intent(out), depend(n) :: g_valp 。 可以使用 f2py 以正常方式编译脚本： f2py -c num_Dg.f -m num_Dg

      subroutine num_Dg(U,jacob,n)
cf2py   intent(callback) func
        external func
        integer n
        double precision :: U(n)
        double precision :: jacob(n,n)
        double precision Up(n), Um(n)
        double precision g_valp(n),g_valm(n)
        double precision :: rel_eps = 2.e-5
        double precision eps
        integer i, j

cf2py   intent(in,copy), depend(n) :: U
cf2py   intent(hide) :: n
cf2py   intent(out), depend(n) :: jacob
cf2py   intent(out), depend(n) :: g_valp

        eps = minval(U)*rel_eps
        do j=1,n
          do i=1,n
            if (i .eq. j) then
            Up(i) = U(i)+(eps)
            Um(i) = U(i)-(eps)
            else
            Up(i) = 0
            Um(i) = 0
            endif
          enddo

          call func(n,Up,g_valp)
          call func(n,Um,g_valm)

          do i=1,n
            jacob(i,j) = (g_valp(i)-g_valm(i))/(2*eps)

          enddo

        enddo
      end subroutine