Historicamente, fortran Geralmente foi considerado para oferecer um melhor desempenho para a computação científica e numérica, especialmente para tarefas específicas, como álgebra linear e operações baseadas em matrizes. No entanto, a realidade é mais sutil e A resposta depende de vários fatores :

Argumentos para o desempenho potencialmente melhor de Fortran:

* projetado para computação numérica: A Fortran foi projetada especificamente para cálculos científicos e de engenharia. Sua sintaxe e semântica geralmente são mais naturais para expressar esses tipos de problemas. As versões iniciais tinham suporte direto para números complexos, operações de matriz e outros recursos críticos para os códigos científicos.
* otimização do compilador: Os compiladores fortran foram historicamente otimizados para operações numéricas, particularmente na manipulação da matriz e na otimização de loop. Os compiladores geralmente empregam técnicas como desenrolar o loop, a vetorização e a paralelagem automática de maneira mais agressiva em Fortran. Essas otimizações exploram recursos de hardware, como instruções SIMD (instrução única, múltiplos dados) com mais eficiência.
* suposições de alias: Os compiladores fortran geralmente podem fazer suposições mais fortes sobre o alias de memória (quando dois ponteiros podem se referir ao mesmo local de memória). O Fortran restringe o alias mais por padrão do que C. Isso permite que o compilador reordene e otimize o código de forma mais agressiva sem arriscar resultados incorretos. Em C, você precisa usar a palavra -chave `restritiva 'para obter suposições semelhantes de alias.
* Bibliotecas maduras: A Fortran tem uma longa história e muitas bibliotecas numéricas altamente otimizadas, como BLAs (subprogramas de álgebra linear básica), lapack (pacote de álgebra linear) e FFTW (transformada mais rápida de Fourier no oeste) são escritas em Fortran ou com interfaces fortran. Embora essas bibliotecas também sejam acessíveis a partir de C, usá -las diretamente da Fortran às vezes pode levar a uma melhor integração e menos sobrecarga.

Argumentos para o desempenho potencialmente melhor de C (ou pelo menos competitividade):

* Controle de baixo nível: C oferece controle de granulação muito mais fino sobre o gerenciamento da memória e os recursos de hardware. Os programadores qualificados podem explorar esse controle para otimizar o código para arquiteturas específicas, superando potencialmente o Fortran em alguns casos.
* Compiladores modernos: Os compiladores C modernos também são altamente sofisticados e capazes de realizar muitas das mesmas otimizações que os compiladores fortran. A lacuna na otimização do compilador diminuiu consideravelmente ao longo dos anos.
* Bibliotecas de vetorização : C também possui bibliotecas que fornecem acesso a instruções SIMD, como a Intrinsics e o néon da Intel. Usar isso requer mais esforço manual, mas pode levar a um excelente desempenho.
* ecossistema mais amplo: C possui um ecossistema muito maior e mais diversificado de bibliotecas e ferramentas. Isso pode ser uma vantagem para tarefas que vão além da computação numérica pura, como processamento de dados, E/S e interface com outros sistemas. C geralmente é uma escolha melhor quando você precisa integrar código numérico com outras partes de um sistema maior.
* Gerenciamento de memória: Embora o gerenciamento implícito de memória da Fortran seja frequentemente mais fácil de usar, o gerenciamento explícito de memória de C (com `Malloc` e` Free`) * pode * ser mais eficiente em cenários específicos, especialmente ao lidar com estruturas de dados complexas. (Mas também torna os vazamentos de memória e outros bugs relacionados à memória muito mais prováveis).

Considerações importantes:

* A habilidade do programador: O fator mais importante é frequentemente a habilidade do programador. Um programa C bem escrito geralmente pode superar um programa fortran mal escrito e vice-versa.
* O problema específico: O tipo de problema numérico sendo resolvido é crucial. O Fortran pode ser mais adequado para cálculos grandes baseados em matrizes, enquanto C pode ser mais eficiente para tarefas que exigem manipulação de memória de granulação fina ou estruturas de dados complexas.
* O compilador e sinalizadores de otimização: O compilador utilizado e os sinalizadores de otimização ativados podem ter um impacto significativo no desempenho. Experimente diferentes compiladores e configurações de otimização para encontrar a melhor combinação para seu código e hardware específicos.
* Complexidade do código: Embora o desempenho otimizado seja o objetivo, escrever o código com melhor desempenho geralmente não é prático devido a restrições de tempo. Portanto, a escolha entre C e Fortran geralmente depende do trade-off entre desempenho bruto e produtividade do desenvolvedor.

em resumo:

* Historicamente, e para algumas tarefas específicas de computação científica, a Fortran manteve uma vantagem de desempenho, principalmente devido à melhor otimização do compilador para código numérico e menos problemas de alias. Muitas bibliotecas científicas mais antigas (e até mais recentes) estão escritas em Fortran.
* Compiladores C modernos estão se atualizando e com codificação cuidadosa e o uso de bibliotecas de vetorização, C pode atingir um desempenho comparável ou até superior, especialmente para problemas que requerem controle ou integração de baixo nível com outros sistemas.
* A escolha entre Fortran e C deve ser baseada em uma avaliação completa do problema específico, da experiência do programador, das bibliotecas disponíveis e do nível de desempenho desejado.

Portanto, não há "vencedor" definitivo. É melhor avaliar os dois idiomas para o seu aplicativo específico para determinar qual deles fornece o melhor desempenho em seu contexto particular. Considere o perfil do seu código para identificar gargalos e focar os esforços de otimização, onde eles terão o maior impacto.