为什么 Fortran 的编译性能要好过 C / C++

如题所述

应该是有几个原因吧。

Fortran语言的Array Model及其严格的Alias语意（与C++相比）. Fortran的Array Model使编译器可以很安全的做一些在C++不能做的优化，而C++的Pointer Alias更是优化中非常难做的一个地方，然而指针却是C++中非常难避免的地方（如动态内存分配），于是Pointer Alias也就很难避免的（然而这个问题在Fortran是不存在的），C99引进的restrict关键字其实可以一定程度上帮助编译器做Pointer Alias工作，所以C99的库很多部分改成了加上restrict关键字，利于编译器优化。另外，Array Model是非常适合编译器做矢量优化（vectorization），编译器可以清晰的知道数据的内存布局，使编译器可以做更好的优化。这点在《C++语言的设计与演化》中，Bjarne提到过矢量优化，也提到过为何Fortran因此而在数值计算中这么好。


历史原因。 Fortran具有足够长的历史，更是在数值计算中长期占据主要地位。编译器为其做了很多的优化，与此同时，无数的前辈使用Fortran编写了高度优化的数值计算代码，这都是无法忽视的原因，这有些如同C++在游戏编程的情形吧。

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