我不时地读到Fortran在繁重的计算中比C更快。这是真的吗?我必须承认我几乎不懂Fortran,但是到目前为止我看到的Fortran代码并没有显示出该语言具有C语言所不具备的特性。

如果是真的,请告诉我原因。请不要告诉我什么语言或库适合处理数字,我不打算写一个应用程序或库来做这个,我只是好奇。


当前回答

简单快捷: 这两种语言同样快,但Fortran更简单。 到底哪个更快取决于算法,但无论如何,速度上没有很大的差别。这是我2015年在德国斯图加德高性能计算中心的Fortran研讨会上所学到的。我同时使用Fortran和C语言,我也有同样的观点。

解释:

C语言是用来编写操作系统的。因此,它拥有编写高性能代码所需的更多自由。一般来说,这是没有问题的,但是如果一个人不仔细编程,他很容易减慢代码的速度。

Fortran是为科学编程而设计的。因此,它支持编写语法方面的快速代码,因为这是Fortran的主要目的。与公众的看法相反,Fortran并不是一种过时的编程语言。它的最新标准是2010年,新的编译器定期发布,因为大多数高性能代码都是用Fortran编写的。Fortran进一步支持现代功能,如编译器指令(在C语言中)。

例子: 我们想给一个大的结构体作为函数的输入参数(fortran: suboutine)。在函数中,参数不会被改变。

C同时支持引用调用和值调用,这是一个非常方便的特性。在我们的例子中,程序员可能会意外地使用按值调用。这大大降低了速度,因为需要首先将结构体复制到内存中。

Fortran只使用引用调用,这迫使程序员手动复制结构,如果他真的想要按值调用操作。在我们的例子中,通过引用调用,fortran将自动和C版本一样快。

其他回答

The faster code is not really up to the language, is the compiler so you can see the ms-vb "compiler" that generates bloated, slower and redundant object code that is tied together inside an ".exe", but powerBasic generates too way better code. Object code made by a C and C++ compilers is generated in some phases (at least 2) but by design most Fortran compilers have at least 5 phases including high-level optimizations so by design Fortran will always have the capability to generate highly optimized code. So at the end is the compiler not the language you should ask for, the best compiler i know is the Intel Fortran Compiler because you can get it on LINUX and Windows and you can use VS as the IDE, if you're looking for a cheap tigh compiler you can always relay on OpenWatcom.

更多信息: http://ed-thelen.org/1401Project/1401-IBM-Systems-Journal-FORTRAN.html

简单快捷: 这两种语言同样快,但Fortran更简单。 到底哪个更快取决于算法,但无论如何,速度上没有很大的差别。这是我2015年在德国斯图加德高性能计算中心的Fortran研讨会上所学到的。我同时使用Fortran和C语言,我也有同样的观点。

解释:

C语言是用来编写操作系统的。因此,它拥有编写高性能代码所需的更多自由。一般来说,这是没有问题的,但是如果一个人不仔细编程,他很容易减慢代码的速度。

Fortran是为科学编程而设计的。因此,它支持编写语法方面的快速代码,因为这是Fortran的主要目的。与公众的看法相反,Fortran并不是一种过时的编程语言。它的最新标准是2010年,新的编译器定期发布,因为大多数高性能代码都是用Fortran编写的。Fortran进一步支持现代功能,如编译器指令(在C语言中)。

例子: 我们想给一个大的结构体作为函数的输入参数(fortran: suboutine)。在函数中,参数不会被改变。

C同时支持引用调用和值调用,这是一个非常方便的特性。在我们的例子中,程序员可能会意外地使用按值调用。这大大降低了速度,因为需要首先将结构体复制到内存中。

Fortran只使用引用调用,这迫使程序员手动复制结构,如果他真的想要按值调用操作。在我们的例子中,通过引用调用,fortran将自动和C版本一样快。

使用现代标准和编译器,不!

Some of the folks here have suggested that FORTRAN is faster because the compiler doesn't need to worry about aliasing (and hence can make more assumptions during optimisation). However, this has been dealt with in C since the C99 (I think) standard with the inclusion of the restrict keyword. Which basically tells the compiler, that within a give scope, the pointer is not aliased. Furthermore C enables proper pointer arithmetic, where things like aliasing can be very useful in terms of performance and resource allocation. Although I think more recent version of FORTRAN enable the use of "proper" pointers.

对于现代实现,C通用优于FORTRAN(尽管它也非常快)。

http://benchmarksgame.alioth.debian.org/u64q/fortran.html

编辑:

一个公平的批评似乎是,基准测试可能是有偏见的。这里是另一个来源(相对于C),将结果放在更多的上下文中:

http://julialang.org/benchmarks/

你可以看到C在大多数情况下优于Fortran(再次看到下面的批评也适用于这里);正如其他人所指出的,基准测试是一门不精确的科学,很容易偏袒一种语言而不是其他语言。但它确实说明了Fortran和C语言有相似的性能。

我还没有听说过Fortan比C快得多,但是可以想象在某些情况下它会更快。关键不在于语言特征的存在,而在于那些(通常)不存在的特征。

一个例子是C指针。C指针几乎到处都在使用,但指针的问题是编译器通常无法判断它们是否指向同一个数组的不同部分。

例如,如果你写了一个strcpy例程,看起来像这样:

strcpy(char *d, const char* s)
{
  while(*d++ = *s++);
}

编译器必须在d和s可能是重叠数组的假设下工作。所以当数组重叠时,它不能执行会产生不同结果的优化。正如您所期望的,这在很大程度上限制了可以执行的优化类型。

[我应该注意到,C99有一个“restrict”关键字,显式地告诉编译器指针不重叠。还要注意,Fortran也有指针,语义不同于C语言,但指针不像C语言那样无处不在。

但是回到C与Fortran的问题上,可以想象,Fortran编译器能够执行一些对于(直接编写的)C程序可能无法实现的优化。所以我不会对这种说法感到太惊讶。不过,我确实希望性能差异不会太大。(~ 5 - 10%)

Fortran和C之间的速度差异更多的是编译器优化和特定编译器使用的底层数学库的函数。Fortran没有什么固有的特性可以使它比C更快。

不管怎样,一个优秀的程序员可以用任何语言编写Fortran。