Fortran

2019年3月22日 (五) 00:51的版本

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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)

历史

• 2017，Fortran迎来60周年庆，Happy 60th birthday, Fortran

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

项目

• GNU Fortran
• Fortran.io An MVC web stack written in Fortran 90
• functional-fortran Functional programming for modern Fortran.
• Fortran Math Libs
• GTK-Fortran 用Fortran来实现GUI
• Code::Blocks

领域

• 线性代数

GPU

• CUDA Fortran
• NVIDIA（英伟达）CUDA架构GPU对Fortran语言的支持
• PGI CUDA Fortran Compiler

社区

• 灰狐Fortran俱乐部
• 灰狐编程俱乐部

图集

• 

  第一本Fortran书籍

链接

• Awesome Fortran
• Fortran Wiki
• The Fortran Company
• FORTRAN等计算机高级编程语言的发展历程
• 知乎专栏: 现代化的Fortran