如何用Julia读取Fortran90生成的二进制文件？

Fortran的无格式二进制文件会给每个写入的记录前后加上记录长度标记（通常是4字节整数，64位编译环境下可能是8字节），读取时必须处理这些标记才能正确获取数据。以下是对应你Fortran写入逻辑的Julia读取方案：

首先明确数据类型对应关系：

• Fortran默认整数（integer）：对应Julia的Int32（32位Fortran编译）或Int64（64位编译），不确定的话先试Int32，读错再替换。
• 三维矩阵（若为Fortran默认单精度real）：对应Julia的Float32；如果是双精度real(8)则对应Float64。

完整读取代码 #

# 打开二进制文件
io = open("ring.grid", "r")

# 读取第一个记录：nv
# 先读记录长度标记
rec_len = read(io, Int32)
nv = read(io, Int32)
# 读取记录末尾的长度标记（可选，用于验证数据完整性）
read(io, Int32)

# 读取第二个记录：Nx, Ny, Nzt
rec_len = read(io, Int32)
Nx, Ny, Nzt = read(io, Int32, 3)
read(io, Int32)

# 读取第三个记录：xx三维数组
rec_len = read(io, Int32)
xx = reshape(read(io, Float32, Nx*Ny*Nzt), (Nx, Ny, Nzt))
read(io, Int32)

# 读取第四个记录：yy三维数组
rec_len = read(io, Int32)
yy = reshape(read(io, Float32, Nx*Ny*Nzt), (Nx, Ny, Nzt))
read(io, Int32)

# 读取第五个记录：zz三维数组
rec_len = read(io, Int32)
zz = reshape(read(io, Float32, Nx*Ny*Nzt), (Nx, Ny, Nzt))
read(io, Int32)

# 关闭文件
close(io)

关键说明 #

• 若你的Fortran是64位编译环境，需将所有Int32替换为Int64，数组元素类型若为双精度则用Float64。
• read(io, T, n)会一次性读取n个类型为T的数据，返回一维数组，再用reshape转为三维矩阵——Fortran和Julia默认都是列优先，所以维度顺序无需调整。
• 记录长度标记的读取是核心，跳过会导致后续数据读取错位。

简化封装写法 #

如果需要多次读取记录，可以封装一个函数来处理，同时验证记录完整性：

function read_fortran_record(io, T, n=1)
    rec_len = read(io, Int32)
    data = read(io, T, n)
    @assert read(io, Int32) == rec_len "记录长度不匹配，可能是数据类型或字节序错误"
    n == 1 ? data[1] : data
end

io = open("ring.grid", "r")
nv = read_fortran_record(io, Int32)
Nx, Ny, Nzt = read_fortran_record(io, Int32, 3)
xx = reshape(read_fortran_record(io, Float32, Nx*Ny*Nzt), (Nx, Ny, Nzt))
yy = reshape(read_fortran_record(io, Float32, Nx*Ny*Nzt), (Nx, Ny, Nzt))
zz = reshape(read_fortran_record(io, Float32, Nx*Ny*Nzt), (Nx, Ny, Nzt))
close(io)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者André Silva