Fortran 77 vs Fortran 90-2008：核心差异与演进¶

根据搜索结果，Fortran 从 77 到 90 是一次革命性升级，而 95/2003/2008 则是渐进式增强。以下是主要差异的系统性对比：

一、核心版本关系¶

• Fortran 77 (1978)：经典的固定格式语言，奠定了科学计算基础
• Fortran 90 (1991)：重大修订，引入现代编程范式，完全向后兼容 Fortran 77
• Fortran 95 (1997)：小幅修订，优化数组操作和并行支持
• Fortran 2003：重大修订，增加面向对象和 C 语言互操作性
• Fortran 2008：小幅修订，增强并行计算能力

关键原则：Fortran 90 是 Fortran 77 的完整超集，77 代码可在 90+ 编译器中直接运行。

二、主要差异对比表¶

三、关键新特性详解¶

1. 数组革命

Fortran 90 将数组提升为第一类对象：

! 整体运算（隐式循环）
A(1:10, 1:10) = B(1:10, 1:10) * 2.0 + C(1:10, 1:10)

! 数组切片
B(:, 5) = 0.0  ! 将第5列全部置零

还支持数组构造器、可分配数组和自动数组，大幅提升数值计算效率。

2. 模块化编程

引入 MODULE 替代公共块，解决全局变量污染问题：

MODULE MathLib
  IMPLICIT NONE
  CONTAINS
  FUNCTION add(a, b)
    REAL :: add, a, b
    add = a + b
  END FUNCTION
END MODULE

! 使用模块
PROGRAM test
  USE MathLib
  REAL :: x = 1.0, y = 2.0
  PRINT*, add(x, y)
END PROGRAM

3. 动态内存

REAL, ALLOCATABLE :: matrix(:,:)
ALLOCATE(matrix(n, m))
...
DEALLOCATE(matrix)  ! Fortran 95+ 可自动释放

4. 精度可移植性

INTEGER, PARAMETER :: dp = SELECTED_REAL_KIND(15, 307)
REAL(KIND=dp) :: high_prec  ! 保证至少15位精度

四、废弃特性（不应再使用）¶

Fortran 90 将以下特性标记为废弃，95/2003 版本逐步删除：

• 算术 IF：IF (x) 10, 20, 30
• ASSIGN 和赋标号 GOTO
• DO 循环用实型变量
• H 编辑描述符（FORMAT 语句）

五、从 77 迁移建议¶

1. 逐步重构：不必一次性重写，可按模块迁移
2. 优先转换：将 COMMON 块改为 MODULE
3. 数组优化：用整体运算替代 DO 循环
4. 强制类型安全：添加 IMPLICIT NONE
5. 格式转换：从固定格式转为自由格式

六、总结¶

Fortran 90-2008 的演进使该语言从"上古神器"转变为现代化科学计算语言，核心改进包括数组向量化、模块化设计、动态内存和类型安全。对于 C++ 背景的开发者，这些变化使 Fortran 的抽象能力和工程化水平更接近现代语言标准。如果维护旧代码：77 代码仍可运行；如果开发新项目：应直接使用 Fortran 2008 或更新标准。