没有临时数组的Fortran求和（..）的计算？

就可读性而言，我觉得最好是写

momentum = sum( [( calculateMomentum(elements(i)), i=1, size(elements,1) )] )

结束

因为第一个版本具有定义动量值的形式，而第二个版本对应于更低级别的累加指令。在具有更多参数和可能的多个索引的实际代码中，这种差异变得更加明显

但是，第一个版本分配了一个临时数组。作为一名人类程序员，我知道它可以优化，所以我想知道Fortran是否提供了一种语法，既不允许使用显式循环也不允许使用临时数组来计算和

使现代化 没有这样的构想。看起来好像没有语法，正如我所要求的那样。看

这很重要，但比我想象的要少。我已经做了自己的基准测试，使用了几个变量的矩阵乘法

Ci，j=Ci，j+Ai，k*Bk，j是最慢的，可能是因为每个步骤中都有不必要的数组访问

Ci，j=sum[Ai，k*Bk，j，k=1，N]`比1快10-20%，尽管使用了临时数组

tmp=tmp+Ai，k*Bk，j，即使用临时累加器变量，比2快约20%

C=matmulA，B是迄今为止最快的，相比之下，500x500矩阵的速度是3的25倍，2000x2000矩阵的速度增长到50倍，而其他变体的相对速度大致保持不变

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一句话：当任务不能很容易地用优化的库函数或内在函数表示时，sum变量具有可行的性能，只应进行优化，如果在代码的这一部分中，性能真的如此重要。

是分配临时数组还是net取决于编译器中的优化。堆栈分配几乎是免费的。复制这些值可能需要更长的时间

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如果编译器能够确保结果相同，那么它可能会优化不必要的步骤。但是，没有专门的语法。Fortran通常试图远离实际实现，并将大量工作留给编译器。

是否分配临时数组或net取决于编译器中的优化。堆栈分配几乎是免费的。复制这些值可能需要更长的时间

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如果编译器能够确保结果相同，那么它可能会优化不必要的步骤。但是，没有专门的语法。Fortran通常会尽量远离实际实现，并在编译器上留下大量工作。

为了进行实验，我尝试了这段代码，它计算arr的逆和

然后，在我的电脑mac2012上，gfortran-10-O2 test.f90&&time./a.out给出

 val =    18.997896413852555       in    1.02999997      (s)
 val =    18.997896413852555       in    1.10099995      (s)
 val =    18.997896413852555       in    1.17600000      (s)
 ...

real    0m12.575s
user    0m8.142s
sys 0m4.387s

gfortran-10-O3给出

 val =    18.997896413852555       in   0.875000000      (s)
 val =    18.997896413852555       in   0.888000011      (s)
 val =    18.997896413852555       in   0.833000004      (s)
 ...

real    0m9.986s
user    0m5.738s
sys 0m4.210s

 val =    18.997896413852555       in   0.225999996      (s)
 val =    18.997896413852555       in   0.252000004      (s)
 val =    18.997896413852555       in   0.246999994      (s)
 ...
real    0m3.909s
user    0m3.009s
sys 0m0.867s

在这两种情况下，htop命令显示分配了约1.5 GB，如果L1和L2行使用每个约800 MB、约0.3秒的临时数组进行分配，这可能是合理的

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因为没有用于创建迭代器的语法，所以我尝试将testfunc设置为元素或不纯净元素。这里唯一的区别是标有的行。为了进行实验，我尝试了这段代码，它计算了arr的逆和

然后，在我的电脑mac2012上，gfortran-10-O2 test.f90&&time./a.out给出

 val =    18.997896413852555       in    1.02999997      (s)
 val =    18.997896413852555       in    1.10099995      (s)
 val =    18.997896413852555       in    1.17600000      (s)
 ...

real    0m12.575s
user    0m8.142s
sys 0m4.387s

gfortran-10-O3给出

 val =    18.997896413852555       in   0.875000000      (s)
 val =    18.997896413852555       in   0.888000011      (s)
 val =    18.997896413852555       in   0.833000004      (s)
 ...

real    0m9.986s
user    0m5.738s
sys 0m4.210s

 val =    18.997896413852555       in   0.225999996      (s)
 val =    18.997896413852555       in   0.252000004      (s)
 val =    18.997896413852555       in   0.246999994      (s)
 ...
real    0m3.909s
user    0m3.009s
sys 0m0.867s

在这两种情况下，htop命令显示分配了约1.5 GB，如果L1和L2行使用每个约800 MB、约0.3秒的临时数组进行分配，这可能是合理的

因为没有用于创建迭代器的语法，所以我尝试将testfunc设置为元素或不纯净元素。这里唯一的区别是标有的行如果使用CalculateMontum和elemental函数，那么它可以用于标量值和数组

例如：

    elemental function calculateMomentum(obj, v) result(p)
    class(body), intent(in) :: obj
    real, intent(in) :: v
    real :: p
        p = obj%mass * v
    end function

您可以将上述内容应用于v的数组

有一个中间数组来保存这些值是有利的，因为它将数据保持在缓存线附近，并且sum函数将尽可能快

例如，假设类型主体如下所示

    type body
        real :: mass
    end type

如果使用CalculateMontum和elemental函数，则它可以用于标量值和数组

例如：

    elemental function calculateMomentum(obj, v) result(p)
    class(body), intent(in) :: obj
    real, intent(in) :: v
    real :: p
        p = obj%mass * v
    end function

您可以将上述内容应用于v的数组

有一个中间数组来保存这些值是有利的，因为它将数据保持在缓存线附近，并且sum函数将尽可能快

例如，假设类型主体如下所示

    type body
        real :: mass
    end type

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语句中有一个数组构造函数，但这是可以避免的。在Python中，sum[fx for x in xs]和sumfx for x in xs。第一个版本创建了一个不必要的列表，就像Fortran创建了一个不必要的数组一样。我希望以某种方式确保，内在可能会做一些更类似于r=0的事情；Doi=1，Sizex；r=r+fxsi；在保持更具声明性的代码样式时结束do。@kdb Fortran中没有类似的东西。没有迭代器，没有闭包，没有延迟计算。从技术上讲，Fortran没有

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创建一个不必要的数组。创建临时数组的是您正在使用的编译器。此外，您可以查看中间转储，而不是猜测gfortran在做什么。Try-fdump tree original和-fdump tree optimized尾部d可能不正确。最后，不要试图变得聪明，而是按照你想要的方式编写代码，即r=0，do i=1，sizexs；r=r+fxsi；终止do@evets也许您想将此问题解决到kdb？语句中有一个数组构造函数，但这是可以避免的。在Python中，sum[fx for x in xs]和sumfx for x in xs。第一个版本创建了一个不必要的列表，就像Fortran创建了一个不必要的数组一样。我希望以某种方式确保，内在可能会做一些更类似于r=0的事情；Doi=1，Sizex；r=r+fxsi；在保持更具声明性的代码样式时结束do。@kdb Fortran中没有类似的东西。没有迭代器，没有闭包，没有延迟计算。从技术上讲，Fortran不会创建不必要的数组。创建临时数组的是您正在使用的编译器。此外，您可以查看中间转储，而不是猜测gfortran在做什么。Try-fdump tree original和-fdump tree optimized尾部d可能不正确。最后，不要试图变得聪明，而是按照你想要的方式编写代码，即r=0，do i=1，sizexs；r=r+fxsi；终止do@evets也许你想把这个问题解决给kdb？那么答案是什么？也许标准中没有迭代器…？那么为什么你不把我放在你的答案中呢？也许我只是在抱怨，人们对你的答案投了赞成票，对我的答案投了反对票，但在我看来，答案应该首先，也是最重要的答案。然后展示有关性能的测试实验。也许我只是个脾气暴躁的od。@VladimirF嗨，我只是认为你的第一个答案已经给出了标准中严格的答案，我认为应该被接受cc:@kdd，所以我从不同的角度添加了一些实验，因为OP似乎也对相关代码感兴趣。不管怎样，我觉得元素是一个非常有用的特性。好吧，我认为在一个新的答案中说出要点总是好的，即使它以前已经说过了。那么答案是什么呢？也许标准中没有迭代器…？那么你为什么不把我放在你的答案中呢？也许我只是在抱怨，人们对你的答案投了赞成票，对我的答案投了反对票，但在我看来，答案应该首先，也是最重要的答案。然后展示有关性能的测试实验。也许我只是个脾气暴躁的od。@VladimirF嗨，我只是认为你的第一个答案已经给出了标准中严格的答案，我认为应该被接受cc:@kdd，所以我从不同的角度添加了一些实验，因为OP似乎也对相关代码感兴趣。不管怎样，我觉得元素是一个非常有用的特性。好吧，我认为在一个新的答案中说出要点总是好的，即使它以前已经说过了。

    type body
        real :: mass
    end type