Windows系统下使用Makefile编译fds2fem项目报错排查

前期操作的问题梳理 #

• 第一次执行make makefile属于命令误用：make会自动读取当前目录下的Makefile配置文件，不需要额外把makefile作为参数传入，传入后make会将makefile识别为待构建的目标，自然提示没有可执行操作，目录不会产生任何变化。
• 第二次报错找不到ifort是因为Intel Fortran编译器没有加载到当前终端的环境变量中，后续手动把ifort.exe路径加入PATH的操作只解决了命令识别问题，但没有加载完整的Visual Studio编译依赖，才引发了后续的文件识别错误。
• 第三次出现目标文件后缀为.obj、找不到global.o的核心原因：Windows平台下的ifort编译器默认生成的目标文件后缀是.obj，但当前使用的Makefile是面向Linux/macOS环境编写的，默认指定的目标文件后缀为.o，后缀不匹配导致链接阶段找不到指定的目标文件；同时手动单独添加ifort路径的方式缺失大量VS编译所需的环境变量，就算修改后缀也大概率出现链接报错。

实操编译步骤 #

方案1：适配现有ifort环境编译（匹配你已安装的VS2019+ifort组件） #

1. 先清理之前编译生成的临时文件，在源码目录执行命令：

   del *.obj *.mod *.exe
   

2. 打开目录下的Makefile，做4处适配修改：
   • 将OBJ变量定义段里所有.o后缀的目标文件名，全部替换为.obj后缀
   • 将后缀匹配规则从%.o: %.f90修改为%.obj: %.f90
   • 将编译参数里的Linux风格横杠参数替换为Windows下ifort识别的斜杠参数，比如-free改为/free、-O3改为/O3
   • 将clean目标下的Linux删除命令替换为Windows cmd兼容命令
     修改后的核心配置段参考：

   FC= ifort
   FFLAGS= /free /O3 /traceback
   LDFLAGS=
   OBJ= global.obj string.obj error.obj misc.obj math.obj cfg_reader.obj fds_dump.obj fds_reader.obj cfast_dump.obj iso_reader.obj \
            fds_stats.obj fem_dump.obj fem_stats.obj abaqus_reader.obj abaqus_output.obj \
            ansys_reader.obj ansys_output.obj matching.obj \
            mapping.obj mapping_iso.obj main.obj 
   
   fds2fem: $(OBJ)
       $(FC) $(FFLAGS) $(LDFLAGS) -o fds2fem.exe $(OBJ)
   
   %.obj: %.f90
       $(FC) $(FFLAGS) -c $<
   
   clean:
       del /f /q *.obj *.mod fds2fem.exe
   

   注意：不要在普通CMD窗口直接执行make，要从开始菜单打开「Intel oneAPI command prompt for Intel 64 for Visual Studio 2019」（对应你安装的VS2019配套ifort环境），cd到源码目录后直接执行make，即可正常生成fds2fem.exe可执行文件。

方案2：用gfortran替代ifort编译（无需配置Intel编译环境） #

如果觉得ifort环境配置繁琐，可以直接用MinGW的gfortran编译器编译，步骤更简单：

1. 通过choco安装所需依赖：

   choco install mingw make -y
   

2. 打开Makefile，只需要修改编译器和对应编译参数即可，其余配置无需调整：

   FC = gfortran
   FFLAGS = -ffree-form -O3
   

3. 打开MinGW64终端，cd到源码目录执行make，即可生成fds2fem.exe可执行文件。

编译后验证 #

编译完成后，在源码目录执行fds2fem.exe传入测试文件参数，如果能正常运行输出处理结果，就说明编译成功。后续把fds2fem.exe所在目录加入系统PATH，就可以在任意终端直接执行fds2fem targetfile调用工具。

注意：永远不要手动单独把ifort.exe的路径加到系统PATH，这种方式会缺失VS链接库、编译环境初始化配置，非常容易触发各种无规律的编译、链接报错，优先使用Intel官方提供的对应VS版本的编译终端，或者提前执行ifort安装目录下的vars.bat脚本加载完整编译环境。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jonas Lionel