这两种语言具有相似的特性集。性能上的差异来自Fortran不允许混淆的事实，除非使用了EQUIVALENCE语句。任何有别名的代码都不是有效的Fortran，但是它是由程序员而不是编译器来检测这些错误的。因此，Fortran编译器忽略了可能的内存指针别名，并允许它们生成更有效的代码。看一下C语言中的这个小例子:

void transform (float *output, float const * input, float const * matrix, int *n)
{
    int i;
    for (i=0; i<*n; i++)
    {
        float x = input[i*2+0];
        float y = input[i*2+1];
        output[i*2+0] = matrix[0] * x + matrix[1] * y;
        output[i*2+1] = matrix[2] * x + matrix[3] * y;
    }
}

这个函数在优化后会比Fortran函数运行得慢。为什么如此?如果你在输出数组中写入值，你可能会改变矩阵的值。毕竟，指针可以重叠并指向相同的内存块(包括int指针!)C编译器被迫从内存中重新加载所有计算的四个矩阵值。

在Fortran中，编译器只加载一次矩阵值，并将它们存储在寄存器中。它可以这样做是因为Fortran编译器假定指针/数组在内存中不重叠。

Fortunately, the restrict keyword and strict-aliasing have been introduced to the C99 standard to address this problem. It's well supported in most C++ compilers these days as well. The keyword allows you to give the compiler a hint that the programmer promises that a pointer does not alias with any other pointer. The strict-aliasing means that the programmer promises that pointers of different type will never overlap, for example a double* will not overlap with an int* (with the specific exception that char* and void* can overlap with anything).

If you use them you will get the same speed from C and Fortran. However, the ability to use the restrict keyword only with performance critical functions means that C (and C++) programs are much safer and easier to write. For example, consider the invalid Fortran code: CALL TRANSFORM(A(1, 30), A(2, 31), A(3, 32), 30), which most Fortran compilers will happily compile without any warning but introduces a bug that only shows up on some compilers, on some hardware and with some optimization options.

我还没有听说过Fortan比C快得多，但是可以想象在某些情况下它会更快。关键不在于语言特征的存在，而在于那些(通常)不存在的特征。

一个例子是C指针。C指针几乎到处都在使用，但指针的问题是编译器通常无法判断它们是否指向同一个数组的不同部分。

例如，如果你写了一个strcpy例程，看起来像这样:

strcpy(char *d, const char* s)
{
  while(*d++ = *s++);
}

编译器必须在d和s可能是重叠数组的假设下工作。所以当数组重叠时，它不能执行会产生不同结果的优化。正如您所期望的，这在很大程度上限制了可以执行的优化类型。

[我应该注意到，C99有一个“restrict”关键字，显式地告诉编译器指针不重叠。还要注意，Fortran也有指针，语义不同于C语言，但指针不像C语言那样无处不在。

但是回到C与Fortran的问题上，可以想象，Fortran编译器能够执行一些对于(直接编写的)C程序可能无法实现的优化。所以我不会对这种说法感到太惊讶。不过，我确实希望性能差异不会太大。(~ 5 - 10%)

Fortran有更好的I/O例程，例如隐含的do工具提供了C标准库无法比拟的灵活性。

Fortran编译器直接处理更复杂的 涉及到语法，而且这样的语法不能轻易简化 参数传递形式，C不能有效地实现它。

Fortran可以非常方便地处理数组，特别是多维数组。在Fortran中对多维数组元素进行切片比在C/ c++中容易得多。c++现在有库可以做这项工作，比如Boost或Eigen，但它们毕竟是外部库。在Fortran中，这些函数是固有的。

对于开发来说，Fortran是更快还是更方便主要取决于您需要完成的工作。作为地球物理的科学计算人员，我用Fortran(我指的是现代Fortran， >=F90)进行了大部分计算。

大多数帖子已经提出了令人信服的论点，所以我只是在另一个方面加上众所周知的2美分。

在处理能力方面，fortran更快或更慢是有其重要性的，但如果用fortran开发一些东西需要5倍多的时间，因为:

it lacks any good library for tasks different from pure number crunching it lack any decent tool for documentation and unit testing it's a language with very low expressivity, skyrocketing the number of lines of code. it has a very poor handling of strings it has an inane amount of issues among different compilers and architectures driving you crazy. it has a very poor IO strategy (READ/WRITE of sequential files. Yes, random access files exist but did you ever see them used?) it does not encourage good development practices, modularization. effective lack of a fully standard, fully compliant opensource compiler (both gfortran and g95 do not support everything) very poor interoperability with C (mangling: one underscore, two underscores, no underscore, in general one underscore but two if there's another underscore. and just let not delve into COMMON blocks...)

那么这个问题就无关紧要了。如果某样东西很慢，大多数时候你无法在给定的限制范围内改进它。如果你想要更快，改变算法。最后，使用电脑的时间很便宜。人类的时间不是。珍惜减少人类时间的选择。如果它增加了使用电脑的时间，无论如何它都是有成本效益的。

我将Fortran、C和c++的速度与netlib中的经典Levine-Callahan-Dongarra基准进行了比较。使用OpenMP的多语言版本是 http://sites.google.com/site/tprincesite/levine-callahan-dongarra-vectors C语言更丑陋，因为它一开始是自动翻译，加上某些编译器的限制和pragmas插入。 c++就是在适用的地方使用STL模板的C。在我看来，STL在是否能提高可维护性方面好坏参半。

为了了解自动函数内联在多大程度上改进了优化，只需要进行很少的练习，因为示例基于传统的Fortran实践，其中很少依赖内联。

到目前为止使用最广泛的C/ c++编译器缺乏自动向量化，而这些基准测试严重依赖于此。

关于这之前的帖子:在Fortran中使用括号来指示更快或更准确的求值顺序的例子有两个。已知的C编译器没有在不禁用更重要的优化的情况下观察括号的选项。