Fortran 和 C 互操作性：将 char *string 作为函数的参数传递给 Fortran

Question

I would like to create a fortran binding to a C function that returns an arbitrary length string as a function argument. 我已经阅读了这个类似的问题，但我根本无法让解决方案在那里工作。 我已经尽可能地简化了这个问题，所以我可以在这里解释一下。

I have a C function like this: c_string.c (I know that usually this kind of function would also have an argument that also returns the length of the string, but I have left it out here for simplicity, since in this example I know长度。）

#include <string.h>

void make_string(char *string) {
    strcpy(string, "sand");
}

它似乎在 C 程序中运行良好，例如：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "c_string.c"

int main() {
    char *string;
    string = malloc(5*sizeof(char));
    make_string(string);
    printf(string);
}

我想在 Fortran 程序中调用这个 function：main.f90。 因此，我按照上述解决方案进行了 c 绑定。

program main
    use iso_c_binding
    implicit none
    interface
        subroutine c_make_string(string) bind (C, name='make_string')
            import
            type (c_ptr), value :: string
        end subroutine c_make_string
    end interface

    type (c_ptr) :: c_string
    character, pointer :: local_string(:)

    call c_make_string(c_string)
    call c_f_pointer(c_string, local_string, [4])
    write (*,*) local_string
end program main

但是这个程序的结果是写语句处的段错误。 尝试通过索引访问生成的local_string指针也会产生段错误。 注意：将value属性添加到界面后，段错误现在在C function中。

我想出的唯一解决方案是不使用c_ptr和c_f_pointer() ，而只使用像 512 这样的最大缓冲区长度。

program main
    use iso_c_binding
    implicit none

    interface
        subroutine c_make_string(string) bind (C, name='make_string')
            import
            character (len=1, kind=c_char) :: string(512)
        end subroutine
    end interface

    character (len=1, kind=c_char) :: local_string(512)

    call c_make_string(local_string)
    write (*,*) local_string
end program main

但这会在字符串中的有用数据之后产生一大堆垃圾。 当然，如果您知道预期字符串的长度，这很容易解决，但这对我来说并不令人满意......如果我知道原始解决方案中的c_f_pointer()调用出了什么问题。 我是否应该像在 C 程序中那样为local_string分配空间？ 但是怎么做？ 为什么我似乎需要固定长度的 arrays 进行绑定？ 通过子程序/函数 arguments 传递任意长度的 char * 变量的干净解决方案是什么？

Answer 1

您不会在任何地方为字符串分配 memory。 You are just passing an undefined pointer to the C function and then the C function tries to copy some character data to this undefined address.

Either pre-allocate the string in Fortran, pass its length to C and use strncpy or malloc the string in C but then you will have to free it from C.