Fortran在Debian上如何进行版本控制

Debian上Fortran的版本控制实践

一 语义化版本与Git分支策略

• 采用语义化版本号（如：v1.2.3），在 Git 标签中打版本，便于回溯与发布。
• 分支策略建议：
  • main：稳定发布线，仅通过合并请求（Merge Request）更新。
  • develop：日常开发线，集成特性分支。
  • feature/x、bugfix/y：短生命周期分支，完成后合并回 develop。
• 打标签与生成变更日志的常用流程：
  • 打标签：git tag -a v1.2.3 -m "Release 1.2.3"
  • 推送标签：git push origin v1.2.3
  • 生成简要变更：git log --oneline v1.2.2..v1.2.3

二 编译器与依赖的版本固定

• 使用 APT 安装与更新 gfortran，并固定版本以避免构建漂移：
  • 更新索引：sudo apt update
  • 安装/升级：sudo apt install gfortran 或 sudo apt install --only-upgrade gfortran
  • 安装特定版本：sudo apt install gfortran-<版本号>（如：gfortran-12）
  • 验证版本：gfortran --version
• 固定编译器版本（示例思路，写入构建脚本或 CI 环境）：
  • 在 Debian 12 上可用 update-alternatives 管理默认 gfortran：

    sudo update-alternatives --install /usr/bin/gfortran gfortran /usr/bin/gfortran-12 100
    sudo update-alternatives --config gfortran   # 交互选择
    

  • 在 CI 中显式设置环境变量：FC=gfortran-12
• 依赖库建议固定版本或在 CI 中显式安装，例如：
  • 数值库：libblas-dev、liblapack-dev
  • MPI：libopenmpi-dev（并行构建时使用 mpif90）
  • 其他：libfftw3-dev、hdf5-dev
• 在仓库根目录提供可复现脚本（如 Makefile 或 fpm.toml），并在 CI 中使用相同的脚本，确保本地与 CI 一致。

三 构建与测试的矩阵化验证

• 使用 Make + gfortran 的最小示例：

  # Makefile
  FC      = gfortran
  FFLAGS  = -O2 -Wall -Wextra
  OBJS    = utils.o main.o
  
  app: $(OBJS)
  	$(FC) $(FFLAGS) -o $@ $^
  
  %.o: %.f90
  	$(FC) $(FFLAGS) -c $< -o $@
  
  clean:
  	rm -f *.o app
  
  .PHONY: clean
  

  构建与运行：

  make
  ./app
  

• 使用 fpm（Fortran Package Manager）的最小示例：

  # fpm.toml
  name = "mylib"
  version = "0.1.0"
  license = "MIT"
  author = "Your Name"
  [build]
  auto-executables = false
  [library]
  source-dir = "src"
  [test]
  source-dir = "test"
  

  构建与运行：

  fpm build
  fpm test
  fpm run
  

• 单元测试可选 FRUIT 或 pFUnit，在 CI 中以脚本退出码作为质量门禁（测试失败即阻断合并）。

四 持续集成中的版本控制与矩阵构建

• 自建 Jenkins 流水线示例（矩阵覆盖多版本 gfortran 与 MPI 开关）：

  pipeline {
    agent any
    tools { tool 'Default' }
    stages {
      stage('Build and Test') {
        matrix {
          axes {
            axis { name 'GFORTRAN'; values '10', '11', '12' }
            axis { name 'MPI';     values 'no', 'yes' }
          }
          stages {
            stage('Install deps') {
              steps { sh 'sudo apt-get update && sudo apt-get install -y gfortran-$GFORTRAN libblas-dev liblapack-dev' }
              when { expression { env.MPI == 'yes' } }
              steps { sh 'sudo apt-get install -y libopenmpi-dev' }
            }
            stage('Build') {
              steps {
                sh '''
                  if [ "$MPI" = "yes" ]; then
                    FC=mpif90 FFLAGS="-O2 -fopenmp" make -f Makefile.mpi
                  else
                    FC=gfortran FFLAGS="-O2" make
                  fi
                '''
              }
            }
            stage('Test') {
              steps { sh './run_tests.sh' }
            }
          }
        }
      }
    }
    post {
      always { echo 'CI finished.' }
      failure { echo 'Build or tests failed.' }
    }
  }
  

• GitLab CI 示例（使用官方 fortran 镜像或 Debian 镜像）：

  image: fortran:latest   # 或 debian:stable-slim
  
  before_script:
    - apt-get update -qq && apt-get install -y -qq gfortran libblas-dev liblapack-dev make
  
  build:
    script:
      - make
    artifacts:
      paths:
        - app
      expire_in: 1 week
  
  test:
    script:
      - ./run_tests.sh
  

• 要点：在 CI 中显式指定 FC、FFLAGS，对 MPI 场景使用 mpif90；测试脚本以退出码判定成功/失败，形成可重复的质量门禁。