Fortran

来自开放百科 - 灰狐
(版本间的差异)
跳转到: 导航, 搜索
(标准)
(项目)
 
(未显示1个用户的50个中间版本)
第1行: 第1行:
 
{{SeeWikipedia}}
 
{{SeeWikipedia}}
  
在数值计算领域和高性能计算领域,Fortran语言仍然不可替代。
+
Fortran
  
[[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。
+
[[文件:Fortran-logo.png|right|Fortran]]
  
[[Image:pvf1.jpg|right|thumb|PGI Visual Fortran 2008(高性能Fortran编译器)]]
+
==简介==
 +
在数值计算和高性能计算领域,Fortran语言仍然不可替代。
  
==历史==
+
[[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。
*2017,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。
 
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。
 
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。
 +
 +
==历史==
 +
*2017,Fortran迎来60周年庆,[https://www.reddit.com/r/programming/comments/7cvtxm/happy_60th_birthday_fortran/ Happy 60th birthday, Fortran]
  
 
==特性==
 
==特性==
第24行: 第26行:
 
* 广泛地应用于并行计算和高性能計算领域。
 
* 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。
 
* 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。
 +
*[https://www.cs.rpi.edu/~szymansk/OOF90/F90_Objects.html Fortran 90 的面向对象概念介绍]
 
* 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)。
 
* 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==
 
==标准==
[http://www.nag.co.uk/sc22wg5/index.html ISO/IEC TC1/SC22/WG5 (Fortran)] [http://j3-fortran.org/ J3 - Fortran Standards]
+
ISO/IEC JTC1/SC22/WG5 (Fortran)[https://wg5-fortran.org/ - WG5工作组负责开发和维护Fortran语言标准]
*[http://www.nag.co.uk/sc22wg5/IS1539-1_2015.html 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
+
主要版本:Fortran 77, 90, 95, 2003, 2008, 2018, 2023
*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。
+
*[https://github.com/j3-fortran/fortran_proposals Fortran Proposals]
*Fortran 95
+
*[https://j3-fortran.org/doc/year/22/22-007r1.pdf Draft Fortran 2023] J3/22-007r1
*Fortran 90
+
*[https://j3-fortran.org/doc/year/18/18-007r1.pdf Fortran 2018]
*Fortran 77,1980年,Fortran 77被ISO接纳为国际标准。
+
*Fortran 2015 Fortran 2008的增强:与C的互操作和并行处理。
*Fortran 66
+
*[https://j3-fortran.org/doc/year/10/10-007r1.pdf Fortran 2008] 新功能:Co-array Fortran –并行处理模式,BIT数据类型
 +
*[https://wg5-fortran.org/N1601-N1650/N1601.pdf 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。
 +
*[https://wg5-fortran.org/N1151-N1200/N1191.pdf Fortran 95]
 +
*[https://wg5-fortran.org/N001-N1100/N692.pdf Fortran 90]
 +
*[https://wg5-fortran.org/ARCHIVE/Fortran77.html Fortran 77] 1980年,Fortran 77被ISO接纳为国际标准。
 +
*[https://wg5-fortran.org/ARCHIVE/Fortran66.pdf Fortran 66]
  
 
==Fortran包==
 
==Fortran包==
几个著名的Fortran Package:
+
Fortran Package:[https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_numerical_libraries#Fortran List of Fortran numerical libraries]
 
*IMSL--国际数学和统计链接库
 
*IMSL--国际数学和统计链接库
 
*MKL--Intel数学核心库
 
*MKL--Intel数学核心库
第43行: 第51行:
 
*[http://www.netlib.org/blas/ BLAS]--Basic Linear Algebra Subroutines
 
*[http://www.netlib.org/blas/ BLAS]--Basic Linear Algebra Subroutines
 
*[http://www.netlib.org/lapack/ LAPACK]--Linear Algebra PACKage
 
*[http://www.netlib.org/lapack/ LAPACK]--Linear Algebra PACKage
 +
*[https://www.nag.com/content/nag-library-fortran NAG (Numerical Algorithms Group)]
  
 
==HPF==
 
==HPF==
第52行: 第61行:
  
 
==项目==
 
==项目==
 +
[[文件:gtk-fortran-logo.png|right|gtk-fortran]]
 +
[[文件:fortran-wrf-model.jpeg|right|Weather Research and Forecasting Model]]
 +
*[https://github.com/rabbiabram/awesome-fortran Awesome Fortran] [[image:awesome.png]]
 
*[[GNU Fortran]]
 
*[[GNU Fortran]]
 +
*[https://www.openradioss.org/ OpenRadioss]
 +
*[https://github.com/flang-compiler/flang Flang] Front-end for [[LLVM]]
 +
*[[LLVM]] [https://github.com/llvm/llvm-project/tree/main/flang Flang] is a ground-up implementation of a Fortran front end written in modern C++
 +
*[https://lfortran.org/ LFortran] Modern interactive [[LLVM]]-based Fortran [[compiler]]
 +
*[https://fortran-lang.org/packages/ Fortran Packages] A rich ecosystem of high-performance code
 +
*[https://github.com/fortran-lang/stdlib Fortran Standard Library (stdlib)]
 +
*[https://github.com/fortran-lang/fpm Fortran Package Manager (fpm)] [https://conda-forge.org/ conda-forge]
 
*[https://github.com/mapmeld/fortran-machine Fortran.io] An MVC web stack written in Fortran 90
 
*[https://github.com/mapmeld/fortran-machine Fortran.io] An MVC web stack written in Fortran 90
 
*[https://github.com/wavebitscientific/functional-fortran functional-fortran] [[Functional programming]] for modern Fortran.
 
*[https://github.com/wavebitscientific/functional-fortran functional-fortran] [[Functional programming]] for modern Fortran.
*[https://github.com/rabbiabram/awesome-fortran#math-libs Fortran Math Libs]
+
*[https://github.com/rabbiabram/awesome-fortran#math-libs Fortran Math Libs]
 +
*[https://github.com/Reference-LAPACK Lapack @ GitHub]
 +
*[https://github.com/xianyi/OpenBLAS OpenBLAS]
 
*[https://github.com/jerryd/gtk-fortran/wiki GTK-Fortran] 用Fortran来实现GUI
 
*[https://github.com/jerryd/gtk-fortran/wiki GTK-Fortran] 用Fortran来实现GUI
 +
*[[Code::Blocks]]
 +
*[https://github.com/Fortran-FOSS-Programmers/FOODIE FOODIE] Fortran Object-Oriented Differential-equations (ODE, PDE) Integration Environment
 +
*[[Code::Blocks]] IDE for [https://cbfortran.sourceforge.io/ Fortran]
 +
*[https://github.com/wrf-model Weather Research and Forecasting Model]
  
 
==领域==
 
==领域==
 +
*[[Numerical analysis|数值分析/数值计算]]
 
*[[Linear algebra|线性代数]]
 
*[[Linear algebra|线性代数]]
  
第65行: 第91行:
 
*[http://www.nvidia.cn/object/fortran_cn.html NVIDIA(英伟达)CUDA架构GPU对Fortran语言的支持]
 
*[http://www.nvidia.cn/object/fortran_cn.html NVIDIA(英伟达)CUDA架构GPU对Fortran语言的支持]
 
*[http://www.pgroup.com/resources/cudafortran.htm PGI CUDA Fortran Compiler]
 
*[http://www.pgroup.com/resources/cudafortran.htm PGI CUDA Fortran Compiler]
 +
 +
==培训==
 +
*[https://www-uxsup.csx.cam.ac.uk/courses/moved.Fortran/ Introduction to Modern Fortran] 完整的幻灯片资料
 +
*[https://github.com/scivision/fortran2018-examples Fortran 2018 Examples]
 +
*[https://www.cs.rpi.edu/~szymansk/OOF90/main.html High Performance Object-Oriented Concepts in Fortran 90]
 +
*[http://www.chem.helsinki.fi/~manninen/fortran2014/ Modern Fortran Programming for Chemists and Physicists]
 +
*[https://github.com/tkoenig1/coarray-tutorial/blob/main/tutorial.md Coarray tutorial]
 +
*[https://fs.hlrs.de/projects/par/par_prog_ws/ Parallel Programming Workshop]
 +
*[https://www.mcs.anl.gov/~itf/dbpp/ Designing and Building Parallel Programs]
 +
*[https://coarrays.sourceforge.io/doc.html Parallel programming with Fortran 2008 and 2018 coarrays]
 +
*[https://www.ecmwf.int/sites/default/files/elibrary/2008/15361-combining-object-oriented-techniques-co-arrays-fortran.pdf Combining Object-Oriented Techniques with Co-arrays in Fortran 2008]
  
 
==社区==
 
==社区==
*[[灰狐Fortran俱乐部]]
+
*[[灰狐量子实验室]]
*[[灰狐FCS俱乐部]]
+
 
 +
==书籍==
 +
*[https://cyber.dabamos.de/programming/modernfortran/ 《Programming in Modern Fortran》]A HyperText-based introduction to programming in Fortran 2003, 2008, and 2018 on Unix.
 +
*《Numerical Recipes in Quantum Information Theory and Quantum Computing: An Adventure in FORTRAN 90》 M.S. Ramkarthik, Payal D. Solanki, 2021
 +
*[https://www.ce-fortran.com/ 《Introduction to Computational Economics Using Fortran》] Fehr, H. and Kindermann, F.. 2020.[https://github.com/fabiankindermann/ce-fortran/ ce-fortran @ github]
 +
*[https://netlib.org/lapack/lug/ 《LAPACK Users' Guide Third Edition》]
 +
*《Modern Fortran: Building Efficient Parallel Applications》 Curcic, M.. 2020.
 +
*《Modern Fortran Explained Incorporating Fortran 2018》 Michael Metcalf, John Reid, and Malcolm Cohen
 +
*《Fortran for Scientists and Engineers Fourth Edition》 Stephen J. Chapman
 +
*《Fortran 2018 with Parallel Programming》 Subrata Ray
 +
*《 Parallel Programming with Co-arrays》Numrich, R. W.. 2018.
 +
*《Numerical Methods of Mathematics Implemented in Fortran》 Bose, Sujit Kumar
 +
*《Scientific Software Development with Fortran》 Dr. Drew A. McCormack
 +
*《FORTRAN程序设计权威指南》 白海波
 +
 
 +
==图集==
 +
<gallery>
 +
image:Programmers-Reference-Manual-for-Fortran.jpeg|第一本Fortran书籍
 +
Image:pvf1.jpg|PGI Visual Fortran 2008(高性能Fortran编译器)
 +
image:gtk-fortran-developing.png|gtk-fortran
 +
</gallery>
  
 
==链接==
 
==链接==
*[https://github.com/rabbiabram/awesome-fortran Awesome Fortran] [[image:awesome.png]]
+
[[文件:fortranwiki.png|right]]
 +
*[https://fortran-lang.org/ Fortran Programming Language]
 +
*[https://www.fortran90.org/ Fortran 90]
 
*[http://fortranwiki.org Fortran Wiki]
 
*[http://fortranwiki.org Fortran Wiki]
 +
*[http://www.fortran.com/ The Fortran Company]
 +
*[https://www.fortranplus.co.uk/ Fortranplus] 出版了《Introduction to Programming with Fortran Fourth Edition》Springer 2018
 
*[http://krsna.lamost.org/popular/fortran/fortran.htm FORTRAN等计算机高级编程语言的发展历程]
 
*[http://krsna.lamost.org/popular/fortran/fortran.htm FORTRAN等计算机高级编程语言的发展历程]
 
*[https://zhuanlan.zhihu.com/modern-fortran 知乎专栏: 现代化的Fortran]
 
*[https://zhuanlan.zhihu.com/modern-fortran 知乎专栏: 现代化的Fortran]
  
 +
[[category:fortran]]
 
[[category:programming language]]
 
[[category:programming language]]
 
[[category:numerical analysis]]
 
[[category:numerical analysis]]
[[category:huihoo]]
+
[[category:mathematics]]
 +
[[category:physics]]
 +
[[category:science]]
 +
[[category:Huihoo Foundation]]

2023年6月22日 (四) 14:50的最后版本

Wikipedia-35x35.png 您可以在Wikipedia上了解到此条目的英文信息 Fortran Thanks, Wikipedia.

Fortran

Fortran

目录

[编辑] 简介

在数值计算和高性能计算领域,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。

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。

[编辑] 历史

[编辑] 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。
  • Fortran 90 的面向对象概念介绍
  • 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)。

[编辑] 标准

ISO/IEC JTC1/SC22/WG5 (Fortran)- WG5工作组负责开发和维护Fortran语言标准

主要版本:Fortran 77, 90, 95, 2003, 2008, 2018, 2023

  • Fortran Proposals
  • Draft Fortran 2023 J3/22-007r1
  • Fortran 2018
  • 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

[编辑] Fortran包

Fortran Package:List of Fortran numerical libraries

[编辑] 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

[编辑] 项目

gtk-fortran
Weather Research and Forecasting Model

[编辑] 领域

[编辑] GPU

[编辑] 培训

[编辑] 社区

[编辑] 书籍

  • 《Programming in Modern Fortran》A HyperText-based introduction to programming in Fortran 2003, 2008, and 2018 on Unix.
  • 《Numerical Recipes in Quantum Information Theory and Quantum Computing: An Adventure in FORTRAN 90》 M.S. Ramkarthik, Payal D. Solanki, 2021
  • 《Introduction to Computational Economics Using Fortran》 Fehr, H. and Kindermann, F.. 2020.ce-fortran @ github
  • 《LAPACK Users' Guide Third Edition》
  • 《Modern Fortran: Building Efficient Parallel Applications》 Curcic, M.. 2020.
  • 《Modern Fortran Explained Incorporating Fortran 2018》 Michael Metcalf, John Reid, and Malcolm Cohen
  • 《Fortran for Scientists and Engineers Fourth Edition》 Stephen J. Chapman
  • 《Fortran 2018 with Parallel Programming》 Subrata Ray
  • 《 Parallel Programming with Co-arrays》Numrich, R. W.. 2018.
  • 《Numerical Methods of Mathematics Implemented in Fortran》 Bose, Sujit Kumar
  • 《Scientific Software Development with Fortran》 Dr. Drew A. McCormack
  • 《FORTRAN程序设计权威指南》 白海波

[编辑] 图集

[编辑] 链接

Fortranwiki.png
分享您的观点
个人工具
名字空间

变换
操作
导航
工具箱