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。
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
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。
其他回答
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。
大多数帖子已经提出了令人信服的论点,所以我只是在另一个方面加上众所周知的2美分。
在处理能力方面,fortran更快或更慢是有其重要性的,但如果用fortran开发一些东西需要5倍多的时间,因为:
it lacks any good library for tasks different from pure number crunching it lack any decent tool for documentation and unit testing it's a language with very low expressivity, skyrocketing the number of lines of code. it has a very poor handling of strings it has an inane amount of issues among different compilers and architectures driving you crazy. it has a very poor IO strategy (READ/WRITE of sequential files. Yes, random access files exist but did you ever see them used?) it does not encourage good development practices, modularization. effective lack of a fully standard, fully compliant opensource compiler (both gfortran and g95 do not support everything) very poor interoperability with C (mangling: one underscore, two underscores, no underscore, in general one underscore but two if there's another underscore. and just let not delve into COMMON blocks...)
那么这个问题就无关紧要了。如果某样东西很慢,大多数时候你无法在给定的限制范围内改进它。如果你想要更快,改变算法。最后,使用电脑的时间很便宜。人类的时间不是。珍惜减少人类时间的选择。如果它增加了使用电脑的时间,无论如何它都是有成本效益的。
Fortran和C语言在特定目的上并没有哪一种语言比另一种更快。对于每种语言的特定编译器,有些编译器比其他编译器更适合某些任务。
多年来,Fortran编译器一直存在,它可以对你的数字例程施黑魔法,使许多重要的计算变得异常快速。当代的C编译器无法做到这一点。因此,在Fortran中出现了许多伟大的代码库。如果您想要使用这些经过良好测试的、成熟的、出色的库,就需要使用Fortran编译器。
我的非正式观察表明,如今人们用任何古老的语言来编码他们繁重的计算内容,如果这需要一段时间,他们就会在一些廉价的计算集群上找到时间。摩尔定律让我们所有人都成了傻瓜。
没有一种语言比另一种语言更快,所以正确的答案是否定的。
你真正要问的是“用Fortran编译器X编译的代码是否比用C编译器Y编译的等效代码更快?”这个问题的答案当然取决于您选择哪两个编译器。
人们可能会问的另一个问题是“考虑到在他们的编译器中优化投入了相同的精力,哪个编译器会生成更快的代码?” 这个问题的答案实际上是Fortran。Fortran编译器有一些优势:
Fortran had to compete with Assembly back in the day when some vowed never to use compilers, so it was designed for speed. C was designed to be flexible. Fortran's niche has been number crunching. In this domain code is never fast enough. So there's always been a lot of pressure to keep the language efficient. Most of the research in compiler optimizations is done by people interested in speeding up Fortran number crunching code, so optimizing Fortran code is a much better known problem than optimizing any other compiled language, and new innovations show up in Fortran compilers first. Biggie: C encourages much more pointer use than Fortran. This drasticly increases the potential scope of any data item in a C program, which makes them far harder to optimize. Note that Ada is also way better than C in this realm, and is a much more modern OO Language than the commonly found Fortran77. If you want an OO langauge that can generate faster code than C, this is an option for you. Due again to its number-crunching niche, the customers of Fortran compilers tend to care more about optimization than the customers of C compilers.
然而,没有什么能阻止人们在C编译器的优化上投入大量精力,并使其生成比他们平台的Fortran编译器更好的代码。事实上,C编译器产生的较大销售额使得这种情况非常可行
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。