在Linux环境下使用gfortran编译器生成fortran语言的.so共享对象文件 并使用JNA调用 带参方法
1 致谢和参考文章1.1 致谢1.2 参考文章2 环境介绍3 整体思路4 具体步骤4.1 环境准备4.2 编写测试的fotran源文件4.3 在linux环境中编译fortran源文件4.4 将生成的.so放置于linux的某个绝对路径下，为JNA调用时的路径提供依据4.5 编写JNA调用.so测试程序 - 部分主要代码4.6 执行测试程序5 注意事项和坑5.1 传入参数未使用引用类型（报错）5.2 方法返回值使用引用类型， 并用实现类对其进行 向下强制转型（报错）1 致谢和参考文章
1.1 致谢
Godzilla_BB
1.2 参考文章
CentOS下安装gfortran
linux下gfortran生成so文件
Linux查看.so文件中函数
JNA调用.dll或.so动态链接库文件
fortran 和 java_JNA实现Java调用Fortran
2 环境介绍
Java开发环境 IDEA-.3
Fortran开发环境 VS-community + XE
Linux环境 VMware 15 中的 centos 7
3 整体思路
① 准备好linux环境，并安装gfortran。
② 编写好 待测试/使用的fortran源文件。
③ 将fortran源文件 在linux系统中 使用gfortran 编译成.so共享库文件，并放置于某个绝对路径下。
④ 使用JNA编写java调用.so文件的测试程序。
4 具体步骤
4.1 环境准备
准备一台虚拟机，并安装Centos7操作系统。
gfortran安装 （centos环境，以root身份运行，终端输入命令无需sudo）
安装命令： yum install gcc-gfortran
测试是否安装成功：gfortran -v
4.2 编写测试的fotran源文件
测试源文件为 Source2.f90 （封装了一个简单的加法函数）
integer function add_so(first, second)implicit noneinteger first,secondadd_so = first + secondreturnend function
4.3 在linux环境中编译fortran源文件
将源文件Source2.f90编译成 add.so的共享对象文件
编译命令：gfortran -shared -fPIC -o add.so Source2.f90
编译成功后 输出的add.so文件
查看并验证add.so中暴露的端口是否有源文件的add_so方法。
注意，暴露的方法默认会给源文件中定义的方法增加一个下划线，即：方法名变成 add_so_
查看命令： nm -D add.so
4.4 将生成的.so放置于linux的某个绝对路径下，为JNA调用时的路径提供依据
测试存放路径为/root/user/add.so
4.5 编写JNA调用.so测试程序 - 部分主要代码
使用的JNA的Maven仓库依赖
<!--JNA相关依赖--><dependency><groupId>net.java.dev.jna</groupId><artifactId>jna</artifactId><version>4.2.2</version></dependency>
为将调用的.so文件编写接口文件SoTest.java
注意必须使用抽象父类ByReference，使用实现子类会发生错误
注意.so文件暴露的接口方法后默认要增加一个下划线，即：add_so_
import com.sun.jna.Library;import com.sun.jna.ptr.ByReference;public interface SoTest extends Library {// 注意必须使用抽象父类ByReference，默认情况下，fortran使用引用参数// 使用IntByReference实现类等会发生错误int add_so_(ByReference a, ByReference b);// int add_so_(int a, int b);}
测试.so文件的程序代码（注意匹配.so文件的路径）
测试时若页面返回996则表示调用成功
/*** linux环境测试调用简单的.so文件* @return*/@RequestMapping(value = "/soTest")public String soTest(){// String libName = "mytest";String libName = "/root/user/add.so";SoTest soTest = (SoTest) Native.loadLibrary(libName, SoTest.class);// 带参数的test_soIntByReference a = new IntByReference(995);IntByReference b = new IntByReference(1);int result = soTest.add_so_(a, b);System.out.println("操作完成");return "result = " + result;}
4.6 执行测试程序
测试程序本身处于一个Springboot的 web 项目中，结果将以页面形式返回。
返回结果
最终输出996， 使用 JNA 调用带参数的 fortran语言的.so文件 成功。
5 注意事项和坑
在为fortran调用的函数而编写的 java接口文件中，即SoTest.java中 【详见4.5】
5.1 传入参数未使用引用类型（报错）
针对带有参数的方法，必须使用引用类型。否则会发生致命错误 导致 Failed to write core dump
演示的错误代码 - 传入参数未使用引用类型
public interface SoTest extends Library {// 注意必须使用抽象父类ByReference，默认情况下，fortran使用引用参数// 使用IntByReference实现类等会发生错误// int add_so_(ByReference a, ByReference b);int add_so_(int a, int b);}
具体错误如下
## A fatal error has been detected by the Java Runtime Environment:## SIGSEGV (0xb) at pc=0x00007f3943dfe6a5, pid=3947, tid=0x00007f3968fa9700## JRE version: Java(TM) SE Runtime Environment (8.0_144-b01) (build 1.8.0_144-b01)# Java VM: Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (25.144-b01 mixed mode linux-amd64 compressed oops)# Problematic frame:# C [add.so+0x6a5] add_so_+0x10## Failed to write core dump. Core dumps have been disabled. To enable core dumping, try "ulimit -c unlimited" before starting Java again## An error report file with more information is saved as:# /root/user/******/hs_err_pid3947.log## If you would like to submit a bug report, please visit:# /bugreport/crash.jsp# The crash happened outside the Java Virtual Machine in native code.# See problematic frame for where to report the bug.#已放弃(吐核)
5.2 方法返回值使用引用类型， 并用实现类对其进行 向下强制转型（报错）
针对为fortran文件编写的java接口中，暴露的方法返回类型需要使用 基本类型接收（相对于引用类型而言） ， 否则会发生抽象引用类型无法实例化，缺少一个无参构造函数的错误。
演示的错误代码 - 方法返回值使用引用类型，并用实现类对其进行 向下强制转型
接口定义 SoTest.java
public interface SoTest extends Library {// 注意必须使用抽象父类ByReference，默认情况下，fortran使用引用参数// 使用IntByReference实现类等会发生错误// int add_so_(ByReference a, ByReference b);// int add_so_(int a, int b);ByReference add_so_(ByReference a, ByReference b);}
测试程序的接收， 用实现类对抽象引用类型强制向下转型发生错误
/*** linux环境测试调用简单的.so文件* @return*/@RequestMapping(value = "/soTest")public String soTest(){// String libName = "mytest";String libName = "/root/user/add.so";SoTest soTest = (SoTest) Native.loadLibrary(libName, SoTest.class);// 带参数的test_soIntByReference a = new IntByReference(995);IntByReference b = new IntByReference(1);System.out.println("a = " + a.getValue());System.out.println("b = " + b.getValue());// int result = soTest.add_so_(a, b);// int result = soTest.add_so_(995, 1);int result = ((IntByReference)soTest.add_so_(a,b)).getValue();System.out.println("操作完成");return "result = " + result;}
具体错误 - 部分
ERROR 4173 --- [nio-9010-exec-1] o.a.c.c.C.[.[.[/].[dispatcherServlet] : Servlet.service() for servlet [dispatcherServlet] in context with path [] threw exception [Request processing failed; nested exception is java.lang.IllegalArgumentException: Can't create an instance of class com.sun.jna.ptr.ByReference, requires a no-arg constructor: java.lang.InstantiationException: com.sun.jna.ptr.ByReference] with root causejava.lang.IllegalArgumentException: Can't create an instance of class com.sun.jna.ptr.ByReference, requires a no-arg constructor: java.lang.InstantiationException: com.sun.jna.ptr.ByReferenceat com.sun.jna.NativeMappedConverter.defaultValue(NativeMappedConverter.java:55) ~[jna-4.2.2.jar!/:4.2.2 (b0)]at com.sun.jna.NativeMappedConverter.<init>(NativeMappedConverter.java:44) ~[jna-4.2.2.jar!/:4.2.2 (b0)]at com.sun.jna.NativeMappedConverter.getInstance(NativeMappedConverter.java:32) ~[jna-4.2.2.jar!/:4.2.2 (b0)]at com.sun.jna.Function.invoke(Function.java:312) ~[jna-4.2.2.jar!/:4.2.2 (b0)]at com.sun.jna.Library$Handler.invoke(Library.java:236) ~[jna-4.2.2.jar!/:4.2.2 (b0)]at com.sun.proxy.$Proxy56.add_so_(Unknown Source) ~[na:na]....等等信息
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