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sciencejoy

新虫 (著名写手)

[交流] 科学计算首选语言是C++ 已有16人参与

做数值计算的语言有Fortran,C/C++,Matlab,Python等,首选应该是C++。原因:

  1. C++运行快。C/C++和Fortran直接编译成机器代码,能充分发挥硬件的性能。脚本语言如Matlab,Python,在运行时翻译成机器代码,硬件一部分效能要花费在翻译过程上。
  2. 有很多C++数值计算库供使用。大量的数值算法在1970年代就已经编写成库,写自己代码的时候,直接调用这些可靠的库,会极大提高效率。
  3. 有很多开源和商业工具供使用。比如编译器,有开源的g++可用。如果用Matlab,必须有授权的License,不同版本的Matlab程序还有可能不兼容。
  4. C++能灵活管理内存。用脚本语言,解释的过程用多少内存是提前不知道的。用C++你提前就可以知道用多少内存。
  5. C++面向对象。因此C++易读易维护易扩展。


当然C++也不是万能的。处理某些具体任务,其他语言可能更为方便,比如处理文本和操作字符串,用Python语言更合适。数据可视化,Matlab更有优势。
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freeflyheu

铜虫 (小有名气)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用回帖:
5楼: Originally posted by sciencejoy at 2014-01-07 10:18:43
script语言只能处理简单的计算,大的问题还是要C/c++或Fortran...

我觉得不对。C++语法上的要求过于严格,对一个科研工作者要求太高,反而是Fortran,PYTHOn,matlab之类的上手快。
现在计算机硬件发展很快,速度已经不是主要原因了。
再说,其实设计算法本身的研究很少了。就是量子力学,计算化学之类的大运算量的研究需求里,自己设计算法也是很少的。、
基本都是用已经存在的库,而正如你所说的,大型,完备的库已经开发好了。而且也优化的很好。
10楼2014-01-08 12:40:39
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laohuajiang

至尊木虫 (职业作家)

老花匠


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
基本同意,不过本人更喜欢FOTRAN.
静坐常思自己过,闲谈莫论他人非!---老花匠(老非老-春残意彷徨;花非花-芳踪觅繁华,匠非匠-最美难得糊涂!)
2楼2014-01-05 23:57:35
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virtualzx

木虫 (著名写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
结论稍微有点牵强吧。
第一点的话,看速度是不是首要因素了。c++比c/fortran慢一些,如果计算量特别大的方向一般不会用C++。另外新版本的MPI也不再支持c++了。

第二点,c/fortran/matlab/python都有同样多的数值库可以调用。虽然这些库是用C/Fortran写的吧,不过调用起来就差别不大。
至于第5点,除了C之外的语言,比如python,fortran基本上都有比较全面的面相对象功能。

我觉得c++最大的好处主要还是使用度很广,所以教程比较多,而且非数值计算的库非常多,界面之类的方便得多,而且和C接口很方便,所以可以在非关键部分用c++,需要高效能计算的时候可以很方便的转而用C

而且C/C++要实现最优化就要用指针的时候非常小心,而fortran本身指针和polymorphism的功能限制很多,用起来没有c/c++那么自由,但是不会严重影响速度。

[ Last edited by virtualzx on 2014-1-5 at 14:58 ]
3楼2014-01-06 02:34:35
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ltscu

铜虫 (正式写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
尽瞎说。

现在科学计算比较流行的主要还是不用编译的script语言,只有最后完成后,做发行版本才会用C/C++

如果只是随手用用,不做发行版本,最好还是学好python,R, Matlab才是正道。想想这些语言一个语句,c/c++就要写上十多行,就没有用它的欲望。
4楼2014-01-06 03:55:59
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