从 fortran 返回四精度变量

Question

所以我正在尝试 return 来自 Fortran 的四倍精度（128 位）值并在 python 中对其进行操作。但是我得到的 return 值似乎与我的预期不符。

Fortran 代码：

module testquad

    implicit none

    integer, parameter :: qp = selected_real_kind(p=30)

    contains

    real(qp) function func_quad()
        real(qp) :: x

        x = 5_qp

        write(*,*) x,sizeof(x)
        write(*,'(B128)') x

        func_quad = x

    end function func_quad

end module testquad

编译：

gfortran -fpic -shared -fdump-tree-all -o libtestquad.so testQuad.f90

Python 方面我使用 c_ubyte*16 数组来保存 return 值（因为 ctypes 不公开 128 位四元组类型）

import ctypes

lib = ctypes.CDLL('./libtestquad.so')

f = getattr(lib, '__testquad_MOD_func_quad')

f.argtypes = []
f.restype = ctypes.c_ubyte*16

result = f()

bb=[]
for i in bytearray(result)[::-1]:
    bb.append(bin(i)[2:].rjust(8,'0'))

bb=''.join(bb)
print(bb)

运行调用fortran函数输出的代码是：

5.00000000000000000000000000000000000                         16
 1000000000000010100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

所以我们得到 5，我们看到大小是 16（所以我得到一个四边形数字）

gfortran 似乎跳过了为符号位打印第一个 0/1。但是我们可以看到它有3个1，其余的位模式都是0。

在四边形的 wikipedia page 之后我们有

sign = 0 (gfortran misses this)
exponent = 100000000000001
significand = 0100....

转换出来：

a = 2**(int('100000000000001',base=2)-16383) # 4
b = 1 + 0/2**1 + 1/2**2 + 0/2**3 .... # 1.25
print(a * b)
5

因此，正如预期的那样，gfortran 为数字 5 打印了正确的位模式。

然而，打印出 python 中的位模式作为结果：

00000000000000000111111110110001001111101010010111111001001010000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

这明显不同。

我打印位模式时搞砸了吗？

gfortran returns a __float128 的方式有什么特别之处吗？这意味着我不能只将它解释为 16 个字节？

ctypes 如何处理 returning 一个 c_bytes 的数组有什么特别之处吗？

还有别的吗？

额外内容：

使用 -fdump-tree-all 并查看我们看到的 .original 文件：

func_quad ()
{
  real(kind=16) x;
  real(kind=16) __result_func_quad;

  x = 5.0e+0;
  // snip write statement code
  __result_func_quad = x;
  return __result_func_quad;
}

所以似乎没有任何事情发生 "special"，变量没有被分配给 structs/pointers/arrays 来处理四边形类型。

Answer 1

看来我运行喜欢这个答案。这指出您不能将字节数组用于浮点数，因为它没有存储在正常的 %eax 寄存器中。

从 fortran 返回四精度变量

Returning a quad precision variable from fortran

python

fortran

ctypes

gfortran