f2py编译F77程序时如何暴露非公共块变量供Python访问

f2py编译Fortran代码生成Python模块时，默认仅导出两类可访问实体：

• 对外可见的SUBROUTINE子例程、FUNCTION函数，及其形参、返回值
• COMMON公共块定义的全局变量

你当前代码写的是PROGRAM主程序单元，f2py不会将主程序作为可调用入口执行，主程序内部定义的XINT、X、Y、W、IFILE、TITLE都属于主程序的局部变量，既不会被初始化，也不会暴露到Python模块接口中，因此你只能看到已定义的COMMON块hlm，无法访问局部数组。

根据遗留代码的改造难度，二选一即可：

方案1：将需访问的变量移入COMMON公共块（改动最小，适配老代码优先选） #

1. 把原有PROGRAM主程序改写为无参数的初始化子例程，否则主程序逻辑不会被执行，公共块内存会是未初始化的随机值
2. 把需要在Python侧访问的局部变量，新增到已有COMMON块或单独新建COMMON块存放

改造后的代码示例：

SUBROUTINE TEST_INIT()
      IMPLICIT REAL*8(A-H,O-Z)
      CHARACTER IFILE*30, TITLE(8)*10
      DIMENSION XINT(100), X(200), Y(200), W(200)
      COMMON /HLM/ DUMMX(2000)
      COMMON /SMY/ DUMMY(2130)
      COMMON /BLK1/ PI,PI2,RAD,CONS
*     新建公共块存放需暴露的变量
      COMMON /MYVAR/ XINT, X, Y, W
      COMMON /MYVAR_STR/ IFILE, TITLE
*     原有主程序的初始化、计算逻辑放在这里
      RETURN
      END

使用原命令f2py -c test.f -m test编译完成后，Python侧调用方式如下：

import test
# 先调用子例程完成变量初始化
test.test_init()
# 访问公共块中的数组
print(test.myvar.xint)
print(test.myvar.x)

方案2：将需暴露变量定义为子例程形参 #

如果不需要这些变量作为全局公共变量存在，可以把主程序逻辑封装为子例程，将需要Python侧读写的变量全部列入形参表，f2py会自动生成参数传递接口，支持直接传入numpy数组交互：

SUBROUTINE TEST_CALC(XINT, X, Y, W, PI, PI2, RAD, CONS)
      IMPLICIT REAL*8(A-H,O-Z)
*     所有需交互的变量作为形参声明
      DIMENSION XINT(100), X(200), Y(200), W(200)
      CHARACTER IFILE*30, TITLE(8)*10
*     原有计算逻辑写在这里
      RETURN
      END

• F77固定格式代码需严格遵守语法规则：前6列为注释/行号/续行符位置，代码从第7列开始书写，否则f2py解析会报错
• 放在COMMON块中的字符型变量，f2py会自动映射为Python侧的bytes类型，使用时注意编码转换
• 不要尝试直接编译带PROGRAM主程序的F77代码实现变量访问，主程序逻辑在f2py生成的模块中永远不会自动执行

内容的提问来源于stack exchange，提问作者XYZ