Debian下Fortran项目如何管理

1. 安装Fortran编译器与基础工具
在Debian系统下，gfortran（GNU Fortran编译器）是官方推荐的核心工具，需通过APT包管理器安装。安装时会自动解决依赖关系（如GCC基础工具链），确保编译环境完整：

sudo apt update  # 更新软件包列表
sudo apt install gfortran build-essential  # 安装gfortran及编译基础工具（如make）

build-essential包含make、gcc等工具，是Fortran项目编译的必备组件。

2. 构建工具选择：FPM（Fortran Package Manager）
FPM是Fortran生态中专为简化项目构建、测试、分发的工具，尤其适合中大型项目。其优势在于自动化处理依赖、生成标准构建流程，无需手动编写Makefile。

• 安装FPM：通过GitHub下载预编译二进制文件，配置环境变量：

  wget https://github.com/fortran-lang/fpm/releases/download/v0.9.0/fpm-0.9.0-linux-x86_64
  mv fpm-0.9.0-linux-x86_64 /usr/local/bin/fpm  # 移动至系统路径
  chmod +x /usr/local/bin/fpm  # 添加执行权限
  

• 创建与运行项目：使用FPM快速初始化项目结构，一键编译和运行：

  fpm new my_fortran_project  # 创建名为my_fortran_project的新项目
  cd my_fortran_project
  fpm run  # 编译并运行项目（默认执行src/main.f90）
  

  FPM会自动生成src/（源代码目录）、test/（测试目录）、fpm.toml（项目配置文件）等标准结构。

3. 项目依赖管理

• 系统级依赖：若项目依赖第三方Fortran库（如netcdf-fortran、openblas），通过APT安装对应开发包（命名通常为lib<package>-dev），APT会自动处理库文件与头文件：

  sudo apt install libnetcdf-dev libopenblas-dev  # 示例：安装NetCDF和OpenBLAS的Fortran开发库
  

• 项目级依赖：通过FPM的fpm.toml文件声明依赖，FPM会自动下载并编译所需库。例如，在fpm.toml中添加：

  [dependencies]
  netcdf-fortran = "4.6"  # 指定netcdf-fortran版本
  

  运行fpm build时，FPM会自动解析依赖并编译。

4. 库文件管理

• 系统库路径：Debian下Fortran库文件通常位于/usr/lib（系统自带）、/usr/local/lib（用户手动安装）。需确保这些路径在编译时能被找到：

  sudo cp libmylib.so /usr/local/lib  # 将自定义库复制到系统库目录
  

• 环境变量配置：若库文件存放在非标准路径（如~/mylibs），需通过LD_LIBRARY_PATH指定运行时库搜索路径，通过-L选项指定编译时库搜索路径：

  export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:~/mylibs  # 临时生效
  gfortran my_program.f90 -L~/mylibs -lmylib -o my_program  # 编译时链接自定义库
  

  可将export命令添加到~/.bashrc中，实现永久生效。

5. 编译与运行流程

• 手动编译：若未使用FPM，可通过gfortran直接编译。例如，编译单个源文件：

  gfortran hello.f90 -o hello  # 生成可执行文件hello
  

  编译多个源文件或链接库：

  gfortran main.f90 utils.f90 -L/usr/local/lib -lmyutils -o my_program  # 链接utils.f90编译的库
  

• 使用FPM编译：FPM会自动处理依赖和编译流程，只需运行：

  fpm build  # 编译项目，生成可执行文件（位于build/目录）
  fpm run    # 运行可执行文件
  

  FPM支持自定义编译选项（如优化级别、调试信息），可通过fpm.toml配置。

6. 测试与分发

• 测试：FPM内置测试框架，通过在src/目录下创建test_*.f90测试文件，运行fpm test即可执行所有测试用例，验证项目功能。
• 分发：使用FPM生成可分发的包（如tar.gz或zip），包含项目源代码、依赖配置和构建脚本。例如：

  fpm package  # 生成项目包（位于项目根目录）
  

  生成的包可通过fpm install命令快速安装到系统中，或分享给其他用户。