Fortran

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在数值计算领域和高性能计算领域,Fortran语言仍然不可替代。

Lisp 和 Fortran 是目前仍在使用中的两门最古老的编程语言。可能更有意思的是,它们在语言设计的哲学上代表了截然相反的两个极端。Fortran 被发明出来以替代汇编语言。Lisp 被发明出来表述算法。如此截然不同的意图产生了迥异的两门语言,Fortran 使编译器作者的生活更轻松;而 Lisp 则让程序员的生活更舒服。

PGI Visual Fortran 2008(高性能Fortran编译器)

目录

历史

  • 2016,Fortran迎来60周年庆。

简介

Fortran是高性能计算开发人员使用的一种主要编程语言。在众多领域中,它是首选编程语言,这些领域包括计算流体动力学(包括天气与海洋建模)、有限元分析、分子动力学以及量子化学。

许多流行的高性能计算软件包最初都是用Fortran语言开发出来的,这些软件随着时间的推移不断得到增强。Fortran编译器让开发人员能够以其母语(Fortran语言)进行编程,从而能够重新编译这些代码,以利用全新的性能与架构特性。

特性

  • Fortran是为了满足数值计算的需求而发展出来的。
  • Fortran语言的最大特性是接近数学公式的自然描述,在计算机里具有很高的执行效率。
  • 易学,语法严谨。
  • 可以直接对矩阵和复数进行运算,这点MATLAB有继承。
  • 自诞生以来广泛地应用于数值计算领域,积累了大量高效而可靠的软件包。
  • 很多专用的大型数值运算计算机针对Fortran做了优化。
  • 广泛地应用于并行计算和高性能計算领域。
  • Fortran 90,Fortran 95,Fortran 2003的相继推出使Fortran语言具备了现代高级编程语言的一些特性。
  • 其矩阵元素采用列式存储优先(Column first),MATLAB也效仿这点,目前最多使用的C语言则采用行式存储优先(Row first)。

标准

ISO/IEC TC1/SC22/WG5 (Fortran) J3 - Fortran Standards

  • Fortran 2015 Fortran 2008的增强:与C的互操作和并行处理。
  • Fortran 2008新功能:Co-array Fortran –并行处理模式,BIT数据类型
  • Fortran 2003 标准引入了与C的标准接口。标准委员会的这个决定释放出明确的信息: Fortran只是作为底层计算密集型任务的编程语言, 上层的UI, IO还是由C/C++来做吧。 Fortran2015标准将强化与C/C++的接口功能。
  • Fortran 95
  • Fortran 90
  • Fortran 77,1980年,Fortran 77被ISO接纳为国际标准。
  • Fortran 66

Fortran包

Fortran Package:List of Fortran numerical libraries

  • IMSL--国际数学和统计链接库
  • MKL--Intel数学核心库
  • NAG--NAG数学库
  • BLAS--Basic Linear Algebra Subroutines
  • LAPACK--Linear Algebra PACKage

HPF

High Performance Fortran(有时简称:HPF)是一种编程语言,它延伸自Fortran 90编程语言,高效能Fortran是为了支援并行计算所创设的编程语言,它使用一种SIMD的运算型态,使运算工作能够进行分拆,并以扩散方式发派到运算阵列中的各颗处理器上,以此达到高效能运算。

HPF有一种forall语法可以同时更新并行计算中的整组阵列派项,这项语法自Fortran 95之后开始具备,除此之外forall语法也提供建议(或称:提示、指点),建议在并行计算系统中处理器间应如何协同工作。

Internet Parallel Computing Archive

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