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python - 在 Python2 中编写二进制访问流数据以在 Fortran 中读取

问题描述

我没有 Fortran 的工作知识，也不是 Python(2) 的高级用户，所以请记住这一点，请理解！

我正在尝试使用 Python2 将一些数据写入二进制文件（使用“wb”打开一个空的二进制文件），该文件必须在 Fortran 中作为“未格式化”文件（.f90 文件）打开。问题是，如果我在 Fortran 中打开文件时，可以（在 Fortran 中）读取这种 Python 生成的二进制文件，

“form='unformatted'”和“access='stream'”。

我希望在 Python 2 中编写一个二进制文件，这样我就不需要“access='stream'”。我将这个二进制文件与 Fortran 中的大量非公开代码（我没有开发）一起使用，并且根本不想接触源代码。我只是为了测试自己而做出改变。

如果我不使用“access='stream'”，那么我只会得到输出的无意义值。

我之前使用以下（byteswap() 更改字节顺序）来编写二进制文件，但无济于事。

dxidxup = 1/dxm
dxidxup = np.array(dxidxup,dtype='<f4')
dxidxup_write = dxidxup.byteswap()
dxidxup_write.tofile(new_mesh)

我还尝试使用 np.ascontiguousarray 和 np.asfortranarray 将数据写入二进制文件，但它也不起作用。 

dxidxup = 1/dxm
dxidxup = np.array(dxidxup)
dxidxup = np.ascontiguousarray(dxidxup,dtype='<f4')
dxidxup_write = dxidxup.byteswap()
dxidxup_write.tofile(new_mesh)

根据此链接，我也尝试过 struct.pack 。我不确定最好追求什么其他途径......我很感激想法/投入！

我希望一切都有意义..

标签： pythonfortran

解决方案

好吧，这可能非常棘手。二进制输入/输出特别依赖于所选的 Fortran 编译器并限制了可移植性。

在 UNFORMATED SEQUENTIAL 或 DIREC 输入/输出的情况下，Fortran 会导致逻辑记录被读取或写入。Fortran 在写入数据的开头和结尾插入一个整数字节计数。

这是一个示例，其中有两条长度为 2 和 3 的记录与fort77. 用于生成二进制文件的 Python 代码：

import struct
fh = open('two_records.bin', 'wb')
fh.write(struct.pack('l',2)) # Compiler dependent
fh.write('ab')
fh.write(struct.pack('l',2))
fh.write(struct.pack('l',3))
fh.write('cde')
fh.write(struct.pack('l',3))
fh.close()

读取文件的 Fortran 77 代码：

      character*2 a
      character*3 b
      open(12, FILE='two_records.bin', FORM='unformatted')
      read(12) a
      read(12) b
      close(12)
      end

如果您更喜欢任何其他编译器，则必须确定字节数是int还是longint. 相比之下f2c，默认情况下gfortran使用int32可以通过设置更改-frecord-marker=8。

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