Ubuntu下Fortran图形界面的实现路径
在Ubuntu上实现Fortran图形界面主要有两条路线：一是使用带Fortran绑定的原生GUI库（如**GTK+与gtk-fortran、FLTK），二是采用混合编程（Fortran数值核心 + C/C++/Qt或GTK+**做界面）。前者更直接，后者生态更成熟、适合复杂界面与大型项目。
环境准备
- 安装编译器与基础工具：
- sudo apt update && sudo apt install gfortran build-essential
- 可选IDE/编辑器：VS Code、Qt Creator、Geany
- 安装GUI开发库（按需选择其一或并存）：
- GTK+ 3：sudo apt install libgtk-3-dev
- Qt 5：sudo apt install qtbase5-dev libqt5widgets5 qt5-qmake
- FLTK：sudo apt install libfltk1.3-dev
- 其他可选：libiup-dev（IUP）、libwxgtk3.0-dev（wxWidgets，若需Fortran绑定再安装相应包）
方案一 原生绑定快速上手
- GTK+ 3 + gtk-fortran
- 安装绑定：sudo apt install libgtk-fortran-dev
- 最小示例（hello_gtk.f90）：
- 要点：use gtk；调用gtk_init、创建GtkWindow与GtkButton；用g_signal_connect绑定“clicked”到gtk_main_quit；显示控件并进入gtk_main循环
- 编译运行：
- gfortran -o hello_gtk hello_gtk.f90
pkg-config --cflags --libs gtk+-3.0 -lgtk-fortran
- ./hello_gtk
- FLTK
- 安装：sudo apt install libfltk1.3-dev
- 最小示例（simple_gui.f90）：
- 要点：use fltk；fl_initialize；创建窗口与控件；用fl_set_button_callback注册回调；进入事件循环
- 编译运行：
- gfortran -o simple_gui simple_gui.f90 -lfltk
- ./simple_gui
- 其他可选库
- IUP：sudo apt install libiup-dev
- wxWidgets：sudo apt install libwxgtk3.0-dev（Fortran绑定视仓库提供情况安装）
方案二 混合编程 Qt 或 GTK+（推荐用于复杂界面）
- 架构建议
- 用C++/Qt或C/GTK+实现主窗口与控件；Fortran仅暴露计算例程（子程序/函数），通过ISO_C_BINDING或C接口调用
- Qt示例（示意）
- Fortran接口（fortran_core.f90）：
- 使用iso_c_binding与**bind(c, name=“add_arrays”)**导出例程
- C++/Qt包装（main.cpp）：创建QApplication、QWidget、QPushButton并连接信号槽
- 构建要点（CMake或qmake）
- 启用Fortran与C++；Qt项目用find_package(Qt5 COMPONENTS Widgets)；将Fortran目标与Qt目标链接为同一可执行文件
- 适用场景
- 需要复杂控件、布局、主题、国际化、UI设计器与成熟调试工具的项目
常见问题与实用建议
- 找不到头文件或链接失败
- 使用pkg-config获取编译/链接参数：pkg-config --cflags --libs gtk±3.0；Qt项目优先用qmake/cmake管理依赖
- Fortran与C/C++互操作
- 优先使用ISO_C_BINDING；注意name=指定导出名、参数类型与value/reference语义一致，避免未定义行为
- 构建系统
- 小项目可直接用gfortran；多语言/多文件项目建议使用CMake，便于跨平台与依赖管理
- 调试与性能
- 使用gdb调试Fortran/C++混合代码；将计算密集部分放在Fortran，UI事件循环与I/O放在Qt/GTK，减少跨语言调用频率（批量传递数据）
