Fortran（FORmula TRANslation）誕生於1957年，專為科學計算設計，歷經Fortran 77/90/95/2003/2018演進，始終聚焦數值計算性能。C語言誕生於1972年，伴隨Unix系統成長，定位為系統編程語言，兼顧底層控制與可移植性，後成為通用編程基石。C++繼承C特性並引入面向對象/泛型編程，進一步拓展應用邊界。
COMPLEX為內建類型，編譯器原生優化（如表達式展開、SIMD向量化），大規模複數運算（電磁場、量子力學、信號處理）效能極高。_Complex關鍵字，C++提供std::complex<T>模板。雖支持運算符重載，但早期編譯器優化較弱，現代編譯器（GCC/Clang/ICX）已能生成高質量代碼，性能差距大幅縮小。main(int argc, char **argv) 直接訪問命令行參數，字符串以\0結尾，靈活但需手動管理。GET_COMMAND_ARGUMENT），常用交互式讀取（READ(*,*)）或環境變量。字符串為定長或可變長（Fortran 2003），處理相對繁瑣。malloc/free/realloc、mmap、棧分配（VLA/C99）、自定義分配器，完全控制生命周期與佈局。ALLOCATABLE屬性數組（ALLOCATE/DEALLOCATE），Fortran 2003支持指針（POINTER）及C互操作（ISO_C_BINDING），動態能力大增，但語法仍顯冗長。這是最易導致Bug的差異：
a[12][10] 內存佈局為 12 行 × 10 列，a[i][j] 偏移 = i*10 + j。遍歷應內層遍歷列（j）以利緩存。a(12,10) 內存佈局為 10 列 × 12 行，a(i,j) 偏移 = j*12 + i。遍歷應內層遍歷行（i）。[0, N-1]。a(100) → 1..100），支持任意下標範圍（a(11:110) → 11..110），便於數學公式直接映射。| 特性 | C/C++ | Fortran |
|---|---|---|
| 函數類型 | 統一返回類型 func(參數) | 分FUNCTION（有返回值）與SUBROUTINE（無返回值） |
| 參數傳遞 | 默認傳值，指針實現傳引用 | 統一傳引用（地址傳遞），子程序修改實參生效 |
| 返回值 | return expr | 賦值給函數名func_name = expr |
| 聲明 | 原型聲明/頭文件 | 調用處需INTEGER func_name聲明返回類型 |
| 隱式類型 | 無，必須顯式聲明 | 隱式類型規則（I-N整數，其餘實數），建議IMPLICIT NONE |
DO CONCURRENT, OpenMP指令）、數學庫生態（LAPACK/BLAS原生Fortran接口）。ISO_C_BINDING（Fortran 2003+）實現零開銷互調，共享內存數據（遵守列/行優先轉換）。C與Fortran代表了「系統編程」與「科學計算」兩大傳統陣營的巔峰。現代高性能計算（HPC）早已打破語言壁壘，混合編程、異構計算（GPU/TPU）、領域特定語言（DSL）、自動調優才是主流。理解兩者差異，非為站隊，而是為在正確層面選擇正確工具，構建高效、可維護的計算系統。
