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在Windows系统下使用GFortran
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由微软公司开发的Windows系统在图形用户界面 上的优势，使得它成为了个人用户友好型的操作系统，被广泛使用。 GCC Fortran编译器，对Fortran新标准的支持非常及时，是一款免费 的开源软件。 使用MSYS2-GFortranMSYS2（MinimalSYStem2）是一个MSYS的独立改写版本，主要用于shell命令行开发环境。同时它也是一个在Cygwin（POSIX兼容性层）和MinGW-w64（从"MinGW-生成"）基础上产生的，追求更好的互操作性的Windows软件。（百度百科, MSYS2）安装MSYS2软件前往MSYS2项目官方网站 ，点击图示箭头指向的链接，下载MSYS2软件，阅读网页提供的安装教程进行安装和使用。  MSYS2网站主页尝试阅读MSYS2项目官方提供的文档 ，将使我们在长期的编程过程中受益。 当我们在使用MSYS2软件的过程中遇到困难或者软件漏洞时，我们可以向MSYS2项目的GitHub仓库的议题 寻求帮助。 安装MSYS2-GFortran软件首先，我们熟悉一下MSYS2软件的命令行基础操作 ，这在MSYS2项目官方提供的文档中能找到： pacman -Syu # 升级msys2内部组件和仓库信息 pacman -Ss # 搜索软件 pacman -S # 安装软件 pacman -Qs # 查询本地安装的特定软件 pacman -Rs # 卸载软件 pacman -R --help # 查询命令的帮助文档 ...请务必灵活 使用MSYS2软件，该软件在运行前有一些个性化的配置文件可以设置，当然保持默认也是不错的。 现在我们知道，可以通过下面的方式在MSYS2软件中安装GFortran： pacman -Ss fortran # 查询名字中含“Fortran”字符的包 pacman -S ucrt64/mingw-w64-ucrt-x86_64-gcc-fortran # 安装ucrt64版本的gfortran当然，我们还可以使用MSYS2软件，下载GNU Make/CMake/openBLAS/Python/Golang/...等丰富的软件或者链接库。GCC WIKI为我们提供了一些GFortran的信息文档，其中就有GFortran最新的帮助文档。当我们不断地通过阅读官方文档了解这些工具、经常使用这些工具，也将逐渐掌控这些工具带来的优势。 gfortran .f90 # 编译fortran源代码文件 gfortran -c help # 查询gfortran命令行参数的帮助文档 ...如果我们没有更改MSYS2软件的安装路径，则安装的GFortran软件应该是在C:\msys64路径下的特定环境的子文件下，我们最好将它引入到Windows软件的的环境路径 中，以方便我们使用它（gfortran.exe）。 这里默认我们现在大多数使用的硬件是64位的，且使用较新的MSYS2环境（UCRT），有个性化需求可以进行自定义。使用Visul Studio Code编辑器进行编码Visual Studio Code（简称，VS Code或code）是一款由微软公司主导的免费、开源的代码编辑器软件。 如果我们是第一次使用VS Code编辑器，应该尝试阅读VS Code帮助文档。 推荐的VS Code插件针对Fortran编程，我们有一些可以方便特定编程需求的插件 ，被列出来仅供参考： + 中文软件包插件 + Modern Fortran + GDB Debugger - Beyond --- + VSCode Great Icons + Project Manager + Better TOML推荐的编程样式为了提高代码的可读性 ，可以使用以下的单元编程样式： !> Add !> 相加 subroutine add(x, y, z) real, intent(in) :: x, y real, intent(out) :: z !! Return value !! 返回值 ! 加法 z = x + y end subroutine add在区块代码前使用!>注释标头使得VS Code的Fortran插件能解析注释；在单行注释时，有品位地使用!>或!!可以提高代码的可读性。 !>注释标头被Fortran-Lang组织与社区广泛使用。使用FPM构建Fortran代码Fortran Package Manager（FPM）是Fortran-Lang组织主导、为Fortran语言专门定制开发的免费、开源的包管理器和构建系统。 我们可以选择使用MSYS2软件来安装FPM（该版本支持并行编译），也可以前往Fortran Package Manager (fpm) (github.com)仓库手动编译出可执行程序FPM，届时务必阅读仓库提供的帮助文档README.md。我们最好将它引入到Windows软件的的环境路径 中，以方便我们使用它（fpm.exe）。 pacman -Ss fpm # 查询名字中含“fpm”字符的包 pacman -S ucrt64/mingw-w64-ucrt-x86_64-fpm # 安装fpm软件我们来演示一个FPM项目的初始化、编写、构建、运行： 你可以使用命令行工具（pwsh、bash）使用FPM，也可以使用VS Code打开hello_world文件夹，此后你就可以专心编写代码了 。 fpm new hello_world && cd hello_world # 新建FPM项目并切换到文件夹下: hello_world fpm build # 编译FPM项目 fpm run # 运行主程序 fpm test --help # 获取特定命令行参数的帮助文档 code . # 使用VS Code打开当前文件夹 ... 使用VS Code进行Fortran编程更多关于FPM软件的使用说明，请参考Fortran Package Manager (fpm) (github.com)仓库。 作为用户，我们可以阅读 Packaging with fpm和Manifest reference；如果我们想成为FPM的贡献者和开发者，阅读FPM开发者文档将是有帮助的。 随着不断使用FPM，我们将能很好地利用它的优势，如果发现软件BUG，我们可以在FPM项目的GitHub仓库的议题 中寻求帮助。 使用CMake构建代码CMake是一款免费、开源、优秀的代码构建系统，它具有很强的跨平台、多编译器支持特性，功能强大同时具有一定难度。 我们可以通过MSYS2软件来安装CMake，我们最好将它引入到Windows软件的的环境路径 中，以方便我们使用它（cmake.exe）。 我们可以前往CMake官方网站阅读帮助文档。 pacman -Ss cmake # 查询名字中含“cmake”字符的包 pacman -S ucrt64/mingw-w64-ucrt-x86_64-cmake # 安装CMake软件 cmake --help # 获取cmake命令行参数的帮助文档单个源文件代码CMake使用配置文件来构建我们的代码，如CMakelists.txt。假设我们想构建一个“Hello Fortran”代码，在hello_fortran.f90同一文件夹下，我们创建一个CMakelists.txt： cmake_minimum_required(VERSION 3.0) # 设置要使用CMake的最小版本，此处取为3.0 project(fortran_basics LANGUAGES Fortran) # 设置工程的名字为fortran_basics，和编译工程的编程语言为Fortran set(CMAKE_Fortran_MODULE_DIRECTORY ${CMAKE_BINARY_DIR}/modules) file(MAKE_DIRECTORY ${CMAKE_Fortran_MODULE_DIRECTORY}) # 设置编译器编译代码生成的*.mod文件被储存在目标构建文件夹下 add_compile_options(-Wall -Wextra) # 设置额外的编译器选项（命令行参数），此处为`-Wall -Wextra` add_executable(hello_fortran.exe hello_fortran.f90) # 设置具体的编译内容，此处设置将hello_fortran.f90编译成hello_fortran.exe当你编译代码时，CMake会生成很多具体的配置文件，所以我们最好将它们生成在一个叫做build的文件夹下，保持整齐的文件夹内容。 mkdir build && cd build # 新建一个文件夹`build`，并切换到该文件夹 cmake -G "MSYS Makefiles" .. # CMake根据命令行参数`-G "MSYS Makefiles" ..`和CMakelists.txt的信息生成makefiles make # 现在我们可以使用make来编译代码了 ./hello_fortran.exe # 编译成功，你可以运行代码了 使用CMake编译单源码文件工程多个源代码文件add_executable(hello_fortran.exe
hello_fortran.f90
print_stars.f90) # 我们需要更新CMakelists.txt中具体的编译内容，增加print_stars.f90编译到hello_fortran.exe 使用CMake编译多源码文件工程更多的CMake使用细节，我们需要查阅CMake官方网站提供的帮助文档 。随着我们越多地使用CMake，我们将能更好地掌握它！ |
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