FORTRAN 77程序比Fortran 90程序快吗？

Question

今天，我正在阅读用FORTRAN 77编写的一些非常流行的数字库中的代码，比如QUADPACK (上一次更新于1987年)，我想知道是否有任何理由不重写Fortran 90中的那些库，除了它将带来的大量工作之外，因为Fortran 90给语言带来了很大的改进，包括自由形式的源代码，更好的控制结构，以便被遗忘、矢量化、接口等等。

是因为FORTRAN 77编译器产生了更多的优化代码，也许它更适合并行执行？注意，我甚至没有谈论Fortran 2003，例如，它只有8年的历史:我说的是Fortran 90，所以我假设它已经足够广泛，编译器已经准备好了。反正我和这个行业没有联系。

编辑: janneb是对的: LAPACK实际上是用Fortran 90编写的。

Answer 1

嗯，就像"pst“提到的，”它会带来大量的工作“是一个相当重要的原因。

还有一些小问题：

• 现在，LAPACK是Fortran 90，也就是说最新版本不再使用F77编译器进行编译。话虽如此，它远不是重写，只有少数几个东西被改变了。
• 您提到的大多数F90特性使编写健壮的程序变得更容易、更快，没有必要使生成的程序更快。
• 不久以前，没有免费的F90编译器(很多人使用g77!)，因此对于LAPACK这样被广泛使用的库来说，不使用F90特性可能是一个有意识的决定。
• F77编译器通常不会产生比F90编译器更快的代码。如果不是因为任何其他原因，那么是因为它可能已经过时，并且不能为最新的CPU进行优化。现代的Fortran编译器从F77创建的代码可能比使用指针等类似的F90程序创建的代码更快，但这在很大程度上依赖于所讨论的程序(例如，使用指针和更先进的数据结构可能允许使用更好的算法，从而使F90程序能够更快地生成结果，尽管它可能在较低的CPU算术单元平均利用率下执行)。
• 如果您这么说是指F90+数组语法，那么矢量化主要是程序员的一个方便问题，而不是允许更快的代码。合格的编译器也会将等效的DO循环矢量化。

Answer 2

没有理由投入大量的工作来(也许)改进一些有用的东西。应该指出，尽管Fortran 90引入了许多新特性，但它并没有改变语言。记住，Fortran 90标准是向后兼容的FORTRAN 77。现代编译器也可以优化FORTRAN 77代码。Fortan 90中引入的一些特性(例如指针)会妨碍效率，如果您关心执行时间，例如在HPC中，就应该避免这些特性。

所以这不会有什么区别。对于现代编译器来说，写得很好的FORTAN 77也同样可以优化--它就像一块没有糖霜的蛋糕。在这里，在Fortran 90和更高版本的情况下，糖霜看起来比它的味道更好-这是一个方便的程序员，但不一定提高程序的效率。

Answer 3

Fortran 77程序可能更快的一个主要原因是：

分配的数组(Fortran 90)比在编译时声明的数组慢得多.两者在记忆中的位置并不相同。这是Fortran中的堆栈与堆内存管理。

例如，请看这里

尽管如此，Fortran 90+具有快速的“全在块”数组操作。我是gcc-fortran (gfortran)的忠实粉丝，没有任何编译选项，可以选择大小为N的数组a。

a = a + 1

比

do i = 1 , N
  a(i) = a(i) + 1
end do

这个工作台对我来说，在我的机器上，在没有优化选项的gfortran上，也没有任何关于这是专业基准的评论。

分配“问题”(这不是一个问题，而是一个特性)不是体系结构、编译器或任何与Fortran标准相关的东西。