FORTRAN 2008标准详解

"本文档是ISO/IEC JTC1/SC22/WG5/N1830草案，关于FORTRAN语言标准2008的第三版，旨在详细阐述FORTRAN编程语言的基础部分，发布于2010年6月7日。" FORTRAN 2008标准是FORTRAN编程语言的最新版本之一，它在FORTRAN 95的基础上进行了多项改进和扩展，以适应现代计算的需求。这个标准由国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）联合制定，旨在确保FORTRAN语言的稳定性和一致性。 1. **新特性**： - **协程（Coarrays）**：FORTRAN 2008引入了协程的概念，允许程序员创建并行执行的独立线程，提高了处理大规模并行计算的能力。 - **对象导向编程（OOP）增强**：增强了类和继承的功能，支持私有成员、虚函数以及构造函数和析构函数，使得FORTRAN能够更好地支持面向对象的设计方法。 - **类型定义（Derived Types）**：扩展了类型定义，允许用户自定义更复杂的数据结构，如包含方法和属性的结构体。 - **内联函数（Inlining）**：编译器可以自动优化，对小函数进行内联，提高程序执行效率。 - **模块过程（Module Procedures）**：增强了模块功能，允许在模块中定义过程，提高了代码的复用性。 2. **编程工具和接口**： - **ISO C绑定（ISO_C_BINDING）**：提供了与C语言的接口，使得FORTRAN程序可以调用C库，方便跨语言开发。 - **动态内存管理**：增加了对动态分配内存的支持，包括分配和释放内存的函数。 - **错误处理**：改进了错误处理机制，提供更清晰的错误信息，便于调试。 3. **并行编程**： - **并行性和并行执行模型**：FORTRAN 2008通过增加并行性特征，如DO CONCURRENT和SYNC语句，支持OpenMP和MPI等并行编程模型。 - **并行数据通信**：新增了同步和通信原语，允许在并行环境中更有效地处理数据交换。 4. **性能优化**： - **向量化**：支持向量运算，以利用现代多核处理器的并行性。 - **并行循环**：通过并行循环（比如DO CONCURRENT）和并行区域，优化了循环结构的执行。 5. **其他改进**： - **更好的输入/输出（I/O）系统**：更新了I/O操作，如格式化输入输出的增强，以及更灵活的文件处理能力。 - **源代码注释和文档**：增强了注释功能，支持更丰富的文档注解，便于代码阅读和维护。 - **调试和诊断**：提供更丰富的编译时和运行时检查，帮助开发者定位和修复错误。 FORTRAN 2008标准不仅提升了FORTRAN的现代编程特性，还保留了其在科学计算领域的强大功能，使得FORTRAN能够继续作为高性能计算的重要语言。对于科研人员和工程师来说，理解和掌握FORTRAN 2008的新特性有助于编写出更高效、更易于维护的代码。