F2PY 和构建系统#

在本节中，我们将介绍各种流行的构建系统以及它们与 f2py 的使用。

版本已更改 NumPy: 1.26.x

f2py 的默认构建系统传统上是通过增强的 numpy.distutils 模块实现的。该模块基于 distutils，而 distutils 已于 **2023 年 10 月** 从 Python 3.12.0 中移除。与 NumPy 和 SciPy 的其余部分一样，f2py 现在使用 meson，有关更多详细信息，请参阅 numpy.distutils 的状态和迁移建议。

对 f2py 的所有更改都在 SciPy 上进行了测试，因此它们的 CI 配置 始终受支持。

注意

有关迁移信息，请参阅 1 迁移到 meson。

基本概念#

构建包含 Python 和 Fortran 的扩展模块包括：

  • Fortran 源文件

  • f2py 生成的一个或多个文件

    • 始终创建一个 C 包装器文件

    • 包含模块的代码需要一个额外的 .f90 包装器

    • 包含函数代码会生成一个额外的 .f 包装器

  • fortranobject.{c,h}

    • 随 numpy 分发

    • 可以通过 python -c "import numpy.f2py; print(numpy.f2py.get_include())" 查询

  • NumPy 头文件

    • 可以通过 python -c "import numpy; print(numpy.get_include())" 查询

  • Python 库和开发头文件

总的来说，在考虑 f2py 的输出时，会出现三种情况：

Fortran 77 程序

  • 输入文件 blah.f

  • 生成

    • blahmodule.c

    • blah-f2pywrappers.f

当不存在 COMMON 块时，只生成一个 C 包装器文件。还会生成包装器来重写假定形状数组为自动数组。

Fortran 90 程序

  • 输入文件 blah.f90

  • 生成

    • blahmodule.c

    • blah-f2pywrappers.f

    • blah-f2pywrappers2.f90

f90 包装器用于处理被细分为模块的代码。f 包装器为 函数 生成 子程序。它将假定形状数组重写为自动数组。

签名文件

  • 输入文件 blah.pyf

  • 生成

    • blahmodule.c

    • blah-f2pywrappers2.f90 (有时)

    • blah-f2pywrappers.f (有时)

签名文件 .pyf 不通过文件扩展名指示其语言标准，它们可能根据其内容生成 F90 和 F77 特定包装器；这会将检查生成文件的负担转移给构建系统。

版本已更改 NumPy: 1.22.4

f2py 将根据输入文件的 Fortran 标准（F77 或更高版本）确定性地生成包装器文件。--skip-empty-wrappers 可以传递给 f2py，以恢复之前仅在输入所需时生成包装器的行为。

理论上，在掌握以上要求的情况下，任何构建系统都可以适配生成 f2py 扩展模块。这里我们将介绍一些更流行的系统。

注意

make 在现代多语言设置中没有位置，因此不再进一步讨论。

构建系统#

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