为什么Fortran内部函数“扩展”通常比显式迭代慢

Fortran是一种高性能科学计算语言，它在数值计算和科学工程领域广泛应用。在Fortran中，内部函数“扩展”是指使用内置的函数来处理数组或矩阵的元素，而不是使用显式的循环迭代。

通常情况下，Fortran内部函数“扩展”比显式迭代慢的原因有以下几点：

1. 内部函数“扩展”需要进行额外的函数调用。在Fortran中，函数调用会引入一定的开销，包括参数传递、栈帧的创建和销毁等。而显式迭代则可以直接在循环中进行计算，避免了函数调用的开销。
2. 内部函数“扩展”可能导致数据的重复加载。在循环中，可以通过循环变量来访问数组或矩阵的元素，从而避免重复加载数据。而内部函数“扩展”通常需要将整个数组或矩阵作为参数传递给函数，导致数据的重复加载，增加了内存访问的开销。
3. 内部函数“扩展”可能导致数据的不连续访问。在循环中，可以通过连续的内存访问来提高数据访问的效率。而内部函数“扩展”通常需要对数组或矩阵的元素进行随机访问，导致数据的不连续访问，降低了缓存的命中率，进而影响了性能。

尽管内部函数“扩展”在某些情况下可以提高代码的可读性和简洁性，但在性能要求较高的科学计算场景中，显式迭代往往更加高效。因此，在Fortran中，对于需要高性能的计算任务，推荐使用显式迭代而不是内部函数“扩展”。

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