Fortran

第一门高级语言的诞生

1957年之前，程序员必须用汇编或机器码编写程序。IBM的John Backus（BNF范式的发明者）领导的团队设计了Fortran，让科学家可以用接近数学公式的方式写程序，编译器负责转成机器码。当时很多人认为编译器生成的代码效率必然低于手写汇编，Backus团队花费大量精力让Fortran编译器产生足够优质的代码，才打消了这种疑虑。

Fortran是影响最深远的语言之一——BNF语法描述本身就是为定义Fortran发明的，后来成为所有编程语言语法规范的标准工具。[1]

为什么科学计算还在用Fortran

Fortran的持续使用不是惯性，是实用主义。几个关键原因：

• 数组性能：Fortran数组按列存储（column-major），与大多数数值算法的访问模式匹配；编译器对数组别名的假设比C更激进，允许更强的自动向量化。
• 成熟库：LAPACK（线性代数）、BLAS（基础线性代数子程序）是几乎所有科学计算框架的底层，包括NumPy、MATLAB、R，这些库都是Fortran写的，几十年优化积累。
• 现代Fortran：Fortran 2003/2008/2018加入了面向对象、并行（Coarray Fortran）、C互操作，不是1960年代的老语法了。

气候模型CESM、天气预报模型WRF的核心都有大量Fortran，更换风险和收益不成比例，这些代码将继续运行数十年。