Debian下Fortran图形界面开发实践指南

一、方案总览

• 原生GUI绑定：使用支持Fortran的跨平台工具包，如FLTK、IUP、wxWidgets，适合按钮、对话框、菜单等标准桌面应用。
• 科学绘图优先：使用以Fortran为中心的绘图库，如PGPLOT，快速出图（二维曲线、标注、输出到多种设备），再与轻量GUI或命令行结合。
• 混合编程：用C/C++/Python做GUI与事件循环，Fortran专注数值计算，通过接口调用或消息/文件/共享内存等方式解耦。
• 快速原型与演示：用Fortran的system()调用外部绘图/界面程序（如gnuplot、Python脚本），适合验证算法与展示。上述做法在Debian/Ubuntu等类Unix系统上均适用。

二、环境准备

• 编译器与基础工具
  • 安装gfortran：sudo apt update && sudo apt install gfortran
  • 调试器gdb：sudo apt install gdb
  • 可选IDE：Code::Blocks（sudo apt install codeblocks）、Geany（sudo apt install geany）
• 图形与GUI依赖（按需安装）
  • 基础X11开发：libx11-dev
  • 工具包开发包（示例）：libfltk1.3-dev、libiup-dev、libwxgtk3.0-dev
  • 科学绘图：libx11-dev（PGPLOT需要）
    以上包名在Debian/Ubuntu系可直接通过APT获取，安装完成后即可进行编译与链接。

三、路线对比与选型建议

四、上手示例

• 示例A 使用PGPLOT绘制简单曲线（Debian 11/12）

  1. 安装依赖 sudo apt update sudo apt install gfortran libx11-dev
  2. 下载并构建PGPLOT（以5.2.2为例） wget https://www.astro.caltech.edu/~tjp/pgplot/pgplot5.2.tar.gz tar xzf pgplot5.2.tar.gz && cd pgplot

     编辑 drivers.list，启用需要的设备，例如启用 X Window 与 PostScript

     cp drivers.list drivers.list.bak sed -i ‘s/^!(XWINDOW)/\1/’ drivers.list sed -i ‘s/^!(PS)/\1/’ drivers.list

     构建（使用系统Fortran与X11）

     ./configure make sudo make install
  3. 编译运行Fortran示例（示例仅示意，需链接对应PGPLOT库） gfortran -o plot_demo plot_demo.f90 -lpgplot -lX11 ./plot_demo 说明：PGPLOT提供Fortran 77/C接口，适合科研绘图；若需更现代主题与交互，可考虑将PGPLOT输出嵌入到GUI窗口中。

• 示例B 使用FLTK的Fortran绑定（若仓库提供）

  1. 安装开发包 sudo apt update sudo apt install gfortran libfltk1.3-dev

     若发行版仓库提供Fortran绑定，可安装：sudo apt install libfltk-fortran-dev

  2. 构建与链接

     典型命令（具体以库提供的模块/示例为准）

     gfortran -c main.f90 -o main.o gfortran main.o -o app -lfltk
  3. 运行 ./app 说明：FLTK轻量、跨平台，适合快速桌面界面；Fortran绑定在部分发行版中可能以独立包提供，若未提供，可考虑混合编程方案。

五、调试与发布建议

• 调试
  • 使用gdb进行源码级调试：gdb ./your_app；设置断点、打印变量、单步执行等。
  • 打开编译器警告：gfortran -Wall -g …；结合IDE（如Code::Blocks）可图形化断点与变量观察。
• 发布
  • 打包依赖：在Debian系使用dpkg/打包脚本将程序与依赖（如FLTK/PGPLOT运行库）一并交付；或在目标机器安装相同版本的运行时库。
  • 交付形态：纯计算+绘图可打包为命令行工具+脚本；GUI应用建议提供启动脚本与图标、桌面文件（.desktop）。