Статья: Разработка системной поддержки вызова программ,реализованных на языке Fortran, из среды Java

LOGICAL*4

1 байт

4 байт

4 байт

byte

int

int

CHARACTER

CHARACTER*L

1 байт

L байт

byte

string

Для отображения данных, определенных в общем блоке, в окружении Java следует использовать прямой байт буфер. Такое отображение легко организовать, потому что общий блок представляет собой некоторую область памяти, хранящую неоднородные данные. Прямой байт буфер, доступный в Java окружении также представляет собой область памяти, которая может хранить неоднородные данные.

Для каждого как именованного, так и неименованного общего блока можно использовать по одному буферу.

В языке Fortran массивом называется упорядоченная последовательность данных, занимающая непрерывную область памяти, к которой можно обращаться по имени [2]. Массивы характеризуются типом значений их элементов и граничными парами - диапазоном индексов по каждому измерению.

Несмотря на то, что Fortran массивы могут быть как одномерными, так и многомерными, в памяти они располагаются как одномерный массив. Причем элементы многомерного массива располагаются в памяти таким образом, что значение первого индексного выражения возрастает быстрее второго, значение второго - быстрее третьего и т. д. [2].

Следовательно, приведенный индекс многомерного массива можно рассчитать по ниже приведенной формуле, а именно: пусть имеется многомерный массив arr[N, M, K], тогда приведенный индекс элемента arr[i, j, k] рассчитывается следующим образом:

(i-1)+(j-1)*N+(k-1)*N*M

Массив языка Fortran следует отображать на прямой байт буфер, доступный в Java среде. Такое представление выгодно, потому что многомерный Fortran-массив в памяти располагается как одномерный массив. Для получения данных из прямого буфера соответствующих элементу многомерного Fortran-массива в Java окружении реализуется специальный класс.

Многомерный массив не может иметь больше 7 измерений [5], то всегда можно автоматически получить данные из прямого буфера, соответствующие элементу многомерного Fortran-массива в Java окружении. При этом следует обойтись без транспонирования самого Fortran-массива.

Для ссылки на элемент массива задается индексированная переменная; на массив в целом ссылаются по его имени. Начиная со стандарта Fortran 90, в языке есть возможность непосредственно работать с частями массива - вырезками и сечениями. Вырезка из массива представляет собой подмассив вида

<имя_массива>(< нижняя граница - верхняя граница),

Элементы вырезки из массива могут быть взяты с шагом, отличным от единицы. В этом случае вырезка по соответствующему измерению задается уже не граничной парой, а триплетом.

<имя_массива>(< нижняя граница - верхняя граница, шаг >,…)

Если по какому-то измерению опущены обе границы, то говорят о сечении массива. Вырезку из массива можно также задать с помощью векторного индекса[5].

Для отображения вырезки или сечения массива на объекты Java среды также можно использовать байт буфер. Такое отображение можно выполнить следующим образом. Весь массив отображается на буфер, а дальше в Java среде организуется специальный класс, содержащий методы получения и записи элементов вырезки и сечения массива посредством пересчета с учетом шага.

Таким образом, любой массив языка Fortran можно отобразить на прямой байтовый буфер языка Java. Если массив размещен на общем блоке, он автоматически отобразится в Java окружение при отображении общего блока. Если массив определен посредством использования оператора DIMENSION, то для него надо создать прямой буфер, расположенный на том участке памяти, который компилятор языка Fortran выделил для хранения данного массива. Что касается вырезки и сечения массивов, так это представление данных можно отобразить через указатели на соответствующие элементы.

4. Вызов Fortran-подпрограмм из Java среды

При вызове Fortran-подпрограмм из Java среды необходимо учитывать особенности чтения данных в Java- и Fortran-средах.