hc
2023-11-06 15ade055295d13f95d49e3d99b09f3bbfb4a43e7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/loose.dtd">
<html>
<!-- Copyright (C) 1999-2016 Free Software Foundation, Inc.
 
Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.3 or
any later version published by the Free Software Foundation; with the
Invariant Sections being "Funding Free Software", the Front-Cover
Texts being (a) (see below), and with the Back-Cover Texts being (b)
(see below).  A copy of the license is included in the section entitled
"GNU Free Documentation License".
 
(a) The FSF's Front-Cover Text is:
 
A GNU Manual
 
(b) The FSF's Back-Cover Text is:
 
You have freedom to copy and modify this GNU Manual, like GNU
     software.  Copies published by the Free Software Foundation raise
     funds for GNU development. -->
<!-- Created by GNU Texinfo 5.2, http://www.gnu.org/software/texinfo/ -->
<head>
<title>The GNU Fortran Compiler: Working with Pointers</title>
 
<meta name="description" content="The GNU Fortran Compiler: Working with Pointers">
<meta name="keywords" content="The GNU Fortran Compiler: Working with Pointers">
<meta name="resource-type" content="document">
<meta name="distribution" content="global">
<meta name="Generator" content="makeinfo">
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
<link href="index.html#Top" rel="start" title="Top">
<link href="Option-Index.html#Option-Index" rel="index" title="Option Index">
<link href="index.html#SEC_Contents" rel="contents" title="Table of Contents">
<link href="Interoperability-with-C.html#Interoperability-with-C" rel="up" title="Interoperability with C">
<link href="Further-Interoperability-of-Fortran-with-C.html#Further-Interoperability-of-Fortran-with-C" rel="next" title="Further Interoperability of Fortran with C">
<link href="Interoperable-Subroutines-and-Functions.html#Interoperable-Subroutines-and-Functions" rel="prev" title="Interoperable Subroutines and Functions">
<style type="text/css">
<!--
a.summary-letter {text-decoration: none}
blockquote.smallquotation {font-size: smaller}
div.display {margin-left: 3.2em}
div.example {margin-left: 3.2em}
div.indentedblock {margin-left: 3.2em}
div.lisp {margin-left: 3.2em}
div.smalldisplay {margin-left: 3.2em}
div.smallexample {margin-left: 3.2em}
div.smallindentedblock {margin-left: 3.2em; font-size: smaller}
div.smalllisp {margin-left: 3.2em}
kbd {font-style:oblique}
pre.display {font-family: inherit}
pre.format {font-family: inherit}
pre.menu-comment {font-family: serif}
pre.menu-preformatted {font-family: serif}
pre.smalldisplay {font-family: inherit; font-size: smaller}
pre.smallexample {font-size: smaller}
pre.smallformat {font-family: inherit; font-size: smaller}
pre.smalllisp {font-size: smaller}
span.nocodebreak {white-space:nowrap}
span.nolinebreak {white-space:nowrap}
span.roman {font-family:serif; font-weight:normal}
span.sansserif {font-family:sans-serif; font-weight:normal}
ul.no-bullet {list-style: none}
-->
</style>
 
 
</head>
 
<body lang="en" bgcolor="#FFFFFF" text="#000000" link="#0000FF" vlink="#800080" alink="#FF0000">
<a name="Working-with-Pointers"></a>
<div class="header">
<p>
Next: <a href="Further-Interoperability-of-Fortran-with-C.html#Further-Interoperability-of-Fortran-with-C" accesskey="n" rel="next">Further Interoperability of Fortran with C</a>, Previous: <a href="Interoperable-Subroutines-and-Functions.html#Interoperable-Subroutines-and-Functions" accesskey="p" rel="prev">Interoperable Subroutines and Functions</a>, Up: <a href="Interoperability-with-C.html#Interoperability-with-C" accesskey="u" rel="up">Interoperability with C</a> &nbsp; [<a href="index.html#SEC_Contents" title="Table of contents" rel="contents">Contents</a>][<a href="Option-Index.html#Option-Index" title="Index" rel="index">Index</a>]</p>
</div>
<hr>
<a name="Working-with-Pointers-1"></a>
<h4 class="subsection">7.1.5 Working with Pointers</h4>
 
<p>C pointers are represented in Fortran via the special opaque derived type
<code>type(c_ptr)</code> (with private components).  Thus one needs to
use intrinsic conversion procedures to convert from or to C pointers.
</p>
<p>For some applications, using an assumed type (<code>TYPE(*)</code>) can be an
alternative to a C pointer; see
<a href="Further-Interoperability-of-Fortran-with-C.html#Further-Interoperability-of-Fortran-with-C">Further Interoperability of Fortran with C</a>.
</p>
<p>For example,
</p>
<div class="smallexample">
<pre class="smallexample">  use iso_c_binding
  type(c_ptr) :: cptr1, cptr2
  integer, target :: array(7), scalar
  integer, pointer :: pa(:), ps
  cptr1 = c_loc(array(1)) ! The programmer needs to ensure that the
                          ! array is contiguous if required by the C
                          ! procedure
  cptr2 = c_loc(scalar)
  call c_f_pointer(cptr2, ps)
  call c_f_pointer(cptr2, pa, shape=[7])
</pre></div>
 
<p>When converting C to Fortran arrays, the one-dimensional <code>SHAPE</code> argument
has to be passed.
</p>
<p>If a pointer is a dummy-argument of an interoperable procedure, it usually
has to be declared using the <code>VALUE</code> attribute.  <code>void*</code>
matches <code>TYPE(C_PTR), VALUE</code>, while <code>TYPE(C_PTR)</code> alone
matches <code>void**</code>.
</p>
<p>Procedure pointers are handled analogously to pointers; the C type is
<code>TYPE(C_FUNPTR)</code> and the intrinsic conversion procedures are
<code>C_F_PROCPOINTER</code> and <code>C_FUNLOC</code>.
</p>
<p>Let us consider two examples of actually passing a procedure pointer from
C to Fortran and vice versa.  Note that these examples are also very
similar to passing ordinary pointers between both languages. First,
consider this code in C:
</p>
<div class="smallexample">
<pre class="smallexample">/* Procedure implemented in Fortran.  */
void get_values (void (*)(double));
 
/* Call-back routine we want called from Fortran.  */
void
print_it (double x)
{
  printf (&quot;Number is %f.\n&quot;, x);
}
 
/* Call Fortran routine and pass call-back to it.  */
void
foobar ()
{
  get_values (&amp;print_it);
}
</pre></div>
 
<p>A matching implementation for <code>get_values</code> in Fortran, that correctly
receives the procedure pointer from C and is able to call it, is given
in the following <code>MODULE</code>:
</p>
<div class="smallexample">
<pre class="smallexample">MODULE m
  IMPLICIT NONE
 
  ! Define interface of call-back routine.
  ABSTRACT INTERFACE
    SUBROUTINE callback (x)
      USE, INTRINSIC :: ISO_C_BINDING
      REAL(KIND=C_DOUBLE), INTENT(IN), VALUE :: x
    END SUBROUTINE callback
  END INTERFACE
 
CONTAINS
 
  ! Define C-bound procedure.
  SUBROUTINE get_values (cproc) BIND(C)
    USE, INTRINSIC :: ISO_C_BINDING
    TYPE(C_FUNPTR), INTENT(IN), VALUE :: cproc
 
    PROCEDURE(callback), POINTER :: proc
 
    ! Convert C to Fortran procedure pointer.
    CALL C_F_PROCPOINTER (cproc, proc)
 
    ! Call it.
    CALL proc (1.0_C_DOUBLE)
    CALL proc (-42.0_C_DOUBLE)
    CALL proc (18.12_C_DOUBLE)
  END SUBROUTINE get_values
 
END MODULE m
</pre></div>
 
<p>Next, we want to call a C routine that expects a procedure pointer argument
and pass it a Fortran procedure (which clearly must be interoperable!).
Again, the C function may be:
</p>
<div class="smallexample">
<pre class="smallexample">int
call_it (int (*func)(int), int arg)
{
  return func (arg);
}
</pre></div>
 
<p>It can be used as in the following Fortran code:
</p>
<div class="smallexample">
<pre class="smallexample">MODULE m
  USE, INTRINSIC :: ISO_C_BINDING
  IMPLICIT NONE
 
  ! Define interface of C function.
  INTERFACE
    INTEGER(KIND=C_INT) FUNCTION call_it (func, arg) BIND(C)
      USE, INTRINSIC :: ISO_C_BINDING
      TYPE(C_FUNPTR), INTENT(IN), VALUE :: func
      INTEGER(KIND=C_INT), INTENT(IN), VALUE :: arg
    END FUNCTION call_it
  END INTERFACE
 
CONTAINS
 
  ! Define procedure passed to C function.
  ! It must be interoperable!
  INTEGER(KIND=C_INT) FUNCTION double_it (arg) BIND(C)
    INTEGER(KIND=C_INT), INTENT(IN), VALUE :: arg
    double_it = arg + arg
  END FUNCTION double_it
 
  ! Call C function.
  SUBROUTINE foobar ()
    TYPE(C_FUNPTR) :: cproc
    INTEGER(KIND=C_INT) :: i
 
    ! Get C procedure pointer.
    cproc = C_FUNLOC (double_it)
 
    ! Use it.
    DO i = 1_C_INT, 10_C_INT
      PRINT *, call_it (cproc, i)
    END DO
  END SUBROUTINE foobar
 
END MODULE m
</pre></div>
 
<hr>
<div class="header">
<p>
Next: <a href="Further-Interoperability-of-Fortran-with-C.html#Further-Interoperability-of-Fortran-with-C" accesskey="n" rel="next">Further Interoperability of Fortran with C</a>, Previous: <a href="Interoperable-Subroutines-and-Functions.html#Interoperable-Subroutines-and-Functions" accesskey="p" rel="prev">Interoperable Subroutines and Functions</a>, Up: <a href="Interoperability-with-C.html#Interoperability-with-C" accesskey="u" rel="up">Interoperability with C</a> &nbsp; [<a href="index.html#SEC_Contents" title="Table of contents" rel="contents">Contents</a>][<a href="Option-Index.html#Option-Index" title="Index" rel="index">Index</a>]</p>
</div>
 
 
 
</body>
</html>