Fortran77还有前途吗？-Intel MKL的Fortran77接口和C接口使用

2年前浏览2249

在上一篇文章如何快过matlab？-MKL数值计算库的Fortran95接口使用及MKL文档下载中，我们简要介绍了Intel MKL库的Fortran95接口的使用。实际上，Intel MKL的C接口和Fortran77接口也经常使用，其主要原因在于，对于某些函数，目前的MKL库并不包含Fortran95接口，另外，当采用的语言是C或者C++时，调用C接口更为方便。

以lapack中的线性方程组求解为例，其调用Fortran77接口步骤如下：

（1）在vs中创建fortran项目，添加.f90源代码文件

（2）依据MKL的使用文档，确定所用函数的具体用法，在lapack中，求解线性方程组可通过两种方式进行：

（一）先调用Matrix Factorization下的函数，再调用Solving System of Linear Equations下的函数，对于常规线性方程组的求解，其调用的双精度的f77接口的函数为dgetrf和dgetrs，前者用于分解，后者用于求解；

（二）直接调用LAPACK Linear Equation Driver Routines下的dgesv，一步完成分解和求解的操作，本文采用该方式进行。

dgesv的函数具体说明如下：

依据文档中的参数的说明，在代码中定义相应参数即可。上述dgesv函数的参数中，n，nrhs，a和b分别是矩阵阶数，右端项列数，系数矩阵和右端向量，要求解的方程是a*x=b。要注意的是lda和ldb，其值应当>=max(1,n)，实际中常取值n，ipiv为LU分解时的重排向量，是输出参数，info是表征求解是否成功的输出参数。

了解该函数的具体用法之后，编写的Fortran代码如下：

program Console1_MKL77implicit none   integer,parameter::n=5,nrhs=1real(kind=8)::a(n,n),rhs(n)integer,parameter::lda=n,ldb=nreal(kind=8)::ipiv(n)integer::info,i,j

do i=1,ndo j=1,na(i,j)=(i**2.0+j**2.0)**0.5enddowrite(*,"(*(g0,3x))")a(i,:)rhs(i)=1enddo
call dgesv( n, nrhs, a, lda, ipiv, rhs, ldb, info )
write(*,*)"info",info
write(*,*)"solution:"write(*,"(*(g0,3x))")rhs(:)end program Console1_MKL77

（三）在vs中进行IntelMKL库使用的设置：对于Fortran77接口来说，其需要的设置十分简单，仅需在项目-属性-Fortran-Libraries设置使用MKL库即可（注意区分x64和x86工程）：

（四）生成并运行代码：

由此可见，对于Fortran77接口，MKL库的使用仅需要在项目-属性-Fortran-Libraries设置使用MKL库，相对于Fortran95接口免去了手动填写lib名称及在代码里use相应的library，从设置方式上更易使用，但是函数的参数更多。

对于C接口，其与Fortran77接口的使用较为类似，也是仅需要在项目-属性-Intel Libraries for oneAPI设置使用MKL库即可

具体代码如下：

#include <iostream>#include<cmath>#include <mkl.h>int main(int argc, char** argv){  lapack_int Rvalue;int matrix_layout = LAPACK_COL_MAJOR;const lapack_int n = 5,nrhs=1;double* a = new double[n * n];  lapack_int lda = n;  lapack_int* ipiv = new lapack_int[n];double* b = new double[n];  lapack_int ldb = n;for (int i = 0; i < n; i++)  {for (int j = 0; j < n; j++)    {      a[i + n * j] = pow(((i+1.0)*(i+1.0)        + (j+1.0) * (j+1.0)), 0.5);std::cout << a[i + n * j]<<" ";    }std::cout<<std::endl;    b[i] = 1.0;  }  LAPACKE_dgesv(matrix_layout, n, nrhs, a, lda, ipiv, b, ldb);std::cout << "solution:" << std::endl;for (int i = 0; i < n; i++)  {std::cout << b[i] << std::endl;  }return 0;}