回复内容:
需要强调的一点是, 语言只是工具, 在特定应用场景下满足特定需要的工具, 脱离应用场景来谈不但没有意义而且还会扣友善度。以下经验(吐槽)都是针对大规模科学计算的, 个人电脑写一个下午的代码,然后跑十分钟的代码趁早去用 Python/R/Matlab/Ruby, 上手容易, 功能强大, 网上资源丰富, 绝对是您无悔的选择。大家的难用都是从fortran77那里感受来的,看过80年代的Fortran77代码,混乱程度简直爆表。再看2000年左右的Fortran95代码,马马虎虎, 算是中规中矩的结构化语言。最近看过2010年左右的Fortran2003 code(Fortran的lua接口) 。抽象类,构造函数满天飞,我擦好多feature都不知道。
所以你们批判的不是Fortran, 而是任性的,非结构化的coding style。这不过恰巧搞科学的这票人都不太鸟coding standard和coding style, 所以Fortran写出来的代码大都比较乱, 这是使用者自身需要学习一个, 跟语言本身关系不大吧。见过师弟师妹们写的C代码, 比Fortran版本的还魔幻。
而C和C++里面也有goto, 也有extern可以不做函数参数参数检查,倒是没见你们怎么喷。Fortran里面也有interface来声明函数原型, 倒也没见你们怎么用。
比如elemental, pure, 函数重载, forall, where, Fortran95新加的功能一大部分是为并行度设计的,其语法也非常偏向高维的大数组操作, 自动并行化(openmp workshare)用起来简直比C++爽不知道多少倍。在OpenMP+MPI的场合加上千核量级的并行度,还是有优势的。还有一种东西叫CAF, CoArray Fortran, 专门针对大并行度的超级计算机添加了很多新语法,估计知道的人不多。
更不要说Fortran2003/2008支持面向对象。当然在虚函数方面好像比C++缺了一个功能, 其他都是完整复刻的。
所以真要批判, 请先看看Fortran95/2003/2008在来批判, 哪怕只看目录或者Feature List也好。真正值得喷的是Fortran95里面的module的mod file的依赖问题, 写Makefile很麻烦, 还有就是输入输出功能太弱, 必须要靠lua,hdf5,netcdf, json这些第三方工具来支撑。
至少说,只要不用implicit,Fortran编译的时候可以精确地告诉你哪一行有问题。(对,我就是说给C++党的, 最近做习题被虐的不要不要的)
如果要用心做好一个代码, 并行度在几千CPU核心的量级上, 有核心维护团队, 用户在百人千人量级上的话,正确的姿势是, Fortran负责运算密集部分, C++/C负责常用逻辑和接口, python/ruby/lua负责做胶水,负责暴露给不太关心细节的终端用户。这套东西199几年就有人在做, 结果到现在大家还在吵哪一个更好的问题。
-----2016-02-07 补充-------
获悉Fortran2008里面终于对变量声明坑进行了修补, 在2008之前的版本中, 变量只能在函数的开始部分声明, 实际的声明语句可能距离使用语句较远, 同时可能引发临时变量误修改的情况, Fortran2008内加入了BLOCK结构, 可以当地生成临时变量, 并显式指明生存期,即使在BLOCK内部使用goto强行跳出, 编译器也会释放临时变量,即
module m
implicit none
contains
subroutine test1(a, b)
integer,intent(in) :: a
integer, intent(out) :: b
....(执行语句)
TMP1 : BLOCK
integer :: temp_var
temp_var = a*b
a = temp_var
END BLOCK TMP1
....(执行语句)
end subroutine test1
end module m
科学计算领域需要大量矩阵运算,Fortran具有天然优势。曾将c++改写为fortran,那感觉真是酸爽,那一片片循环,全变成一行,可读性不要太好。你有class,我有module,科学计算并不需要多么高深的面向对象技术,除非你的目标是像OpenFOAM一样写个计算库。多看看fortran最新语法,goto,do while之类的早就过时了。 熟悉C系编程语言就难以接受 Fortran 的语法习惯,比如函数形参类型声明,和早期的C语言一样复杂,有点反人类
Fortran硬要说和哪门语言语法最像,那就是(Visual)Basic了,然而作为对VB有些好感的人,本人还是认为Fortran蛋疼,学完function就搁置了。
另外说明一点,我没有看不起Fortran,没有任何这个意思,不能否定它在科学计算上的伟大,而且按本人青睐长关键字的尿性(比如VB),用Fortran替代C搞计算也是个长远打算,只不过是来吐槽下这个过程中遇到的困难吧
用Fortran,天在看,IMPLICIT留隐患。一句GOTO亲友散,非结构化天下乱。诚心诚念JAVA好,C和C+平安保。众生皆为Pylab来,Fortran险恶忘前缘。Python弟子道真相,卸掉Fortran莫拒绝。
上网搜九评Fortran有真相 这是个伪命题。现有的底层工具已经比较全了,blas,lapack这些高性能数值计算库有了不需要重新写。尽管如此,开源的blas,lapack还都是fortran写的,每年也都在更新。
每个人处理数据的代码需要自己写,python这类脚本语言容易开发,还能通过numpy scipy调用blas库性能能接受。有多少组是专职更新blas和lapack,或者开发相应计算套件需要写fortran的?
但用python做前后文本处理的人多,不代表python的写个矩阵乘法就能超过blas。
最后,在模拟计算领域,要成大拿最后都得搞搞新算法新模型,并且集成到现有包里去。要这么搞就绕不开fortran以及他的历史遗留库。 Python就算了,在科学计算上Ruby真的没多少人用 作为一个用过 Fortran 的 pgplot 库作死画图的人类表示;
让 Fortran 这么难用简直是超乎想象的系统工程,比如 mod 编译坑,变量声明坑,依赖链坑 其实,学术圈也是一个市场,用的人少了自然是有个更好的产品。
最大的问题:Fortran不好维护,可读性差
- 代码风格千奇百怪
- 面向过程语言
- goto
且不说现在性能越来越不是问题了,就算于追求性能,C++一点不比Fotran差。
为啥还在用Fortran?
- 数值计算很多成熟的Fortran库,大家懒得换
- 课题组遗留代码懒得重写
- 商业软件二次开发大多数只有fortran接口 一般的计算物理博士生,花三周学习fortran语言,三个月开发程序,三年进行科学计算。计算效率与开发难度孰轻孰重需要比较吗?
我想楼主说的越来越多的科学家使用Python、Ruby而非Fortran,可能只是楼主的个人体会而已。fortran在高性能计算领域的地位目前还是无可替代的。
更何况很多答主提出的fortran缺点有些片面:
1、代码风格与维护:implici规则,goto,common变量等语法早就不建议使用了,只是为了兼容性还支持而已。总有人喜欢拿以前的语法来说事。这就好比在今天拿出一部iphone1,然后批判说这手机一点也不好用,屏幕小速度又慢,怎么还有人说苹果手机好用。事实上,用fortran90以上的标准书写的代码还是比较好维护的的。
2、开发与计算效率:这一点无疑是fortran的优势,fortran学习难度比C低了一个档次,并且语法严格,对数组运算的支持十分强大,写数值计算程序非常爽。有人说C,matlab的效率也不低。我认为那只针对经过反复优化的代码,在用C和matlab时,稍微不小心效率就降下去了,而fortran代码的效率基本上取决于你的算法,完全针对代码写法的优化很少。
3、不支持面向对象:fortran目前支持部分面向对象功能,说不支持的多般半是fortran用的不多的。另外,面向对象这个功能在科学计算领域用的真心不多,一般把同一对象的信息封装起来就足够了,用不着多少高深的语法。 看科学家对编程的需求了。数据科学的兴起让人们对数据挖掘和可视化功能要求越来越高,python好用,lib多,但就其内核而言根本没法控制memory,更深入的不是特别了解。
对于数值模拟,比较重视计算效率和可行性,对memory 的allocation甚至acccess都要严格的控制,相对更加底层。Fortran主要是之前有大量数值模拟code遗留下来,但是好多功能确实不太uptodate,function call对argument的数量都没有控制。感觉现在模拟方面c++是主力,strongly typed 有助于计算的严谨规范,美国劳伦斯伯克利国家实验室LBNL计算组的code是C++。 只想说一点,基本数值库(blas, lapack等)的性能跟fortran没关系……fortran只是它们的接口语言而已。所有性能说得过去的实现应该都是汇编写的。
更何况C也是它们的接口语言,然后因为C是,所以所有正常的语言都能通过调用C接口获得性能的好处。
既然大家性能都好,为什么要去吃fortran的屎呢?
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