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Fortran
Fortran est un langage de programmation normalisé destiné au calcul scientifique. Il intègre la programmation orientée objet et l'interfaçage avec le langage C depuis Fortran 2003 et la programmation parallèle (coarrays) depuis Fortran 2008. La dernière norme est Fortran 2018 et la suivante est en préparation (nommée 202X pour l'instant).
Compilateurs
Le langage Fortran dispose de nombreux compilateurs, en particulier :
- Le compilateur libre GNU Fortran (GFortran). Le compilateur g95 n'est plus développé depuis 2013.
- Le propriétaire Intel Fortran Compiler (ifort), et son successeur ifx basé sur LLVM (actuellement en version beta), téléchargeables gratuitement pour tous les développeurs depuis début 2021.
- Le compilateur commercial PGI édité par The_Portland_Group, qui devrait être remplacé prochainement par le compilateur Flang intégré à LLVM.
gfortran est très utilisé par les scientifiques, bien que le compilateur Intel ifort puisse être plus performant sur certains problèmes (voir une comparaison des différents compilateurs ici).
Un autre compilateur prometteur est actuellement en développement : LFortran, qui permettra de travailler en Fortran de façon interactive, à l'aide par exemple de Jupyter.
GFortran
GNU Fortran (GFortran), qui fait partie de la collection de compilateurs GCC, intègre à peu près intégralement la norme Fortran 2008 et commence à intégrer les nouveautés apportées par la norme Fortran 2018. L'installer dans Ubuntu ne présente pas de difficulté : installez le paquet gfortran de la dernière version majeure disponible dans le dépôt main.
Mais le dépôt universe propose plusieurs autres versions : par exemple, dans Ubuntu 20.10 le dépôt main propose gfortran 10.2 et le dépôt universe les versions 9.3, 8.4 et 7.5. Or les versions avec un numéro de version mineure plus élevé sont déboguées depuis plus longtemps. En particulier, pour des calculs très longs, la dernière version n'est pas toujours la plus rapide. Il est donc intéressant d'installer plusieurs versions et de les tester sur votre problème.
Exemple de commande avec optimisation poussée -O3 (l'exécutable est nommé par défaut a.out) :
gfortran -O3 test.f90 ./a.out
Intel Fortran Compiler
Intel® oneAPI Toolkits est désormais disponible gratuitement pour tous les développeurs.
Installation
Basé sur Installing Intel® oneAPI Toolkits via APT.
Vous pouvez installer le paquet intel-basekit mais il utilise 16 Go sur votre disque dur ! Nous détaillons donc ci-dessous les instructions nécessaires pour installer juste les compilateurs Fortran (téléchargement : 560 Mo, sur disque : ~1.5 Go) :
wget https://apt.repos.intel.com/intel-gpg-keys/GPG-PUB-KEY-INTEL-SW-PRODUCTS.PUB sudo apt-key add GPG-PUB-KEY-INTEL-SW-PRODUCTS.PUB rm GPG-PUB-KEY-INTEL-SW-PRODUCTS.PUB sudo add-apt-repository "deb https://apt.repos.intel.com/oneapi all main" sudo apt install intel-oneapi-compiler-fortran source /opt/intel/oneapi/setvars.sh
La dernière commande sert à définir les variables d'environnement. Ajoutez-là à votre fichier ~/.bash_profile, sinon vous devrez la taper à chaque ouverture d'un terminal.
Vérifiez que les deux compilateurs Intel sont bien accessibles :
ifort --version ifort (IFORT) 2021.2.0 20210228 Copyright (C) 1985-2021 Intel Corporation. All rights reserved. ifx --version ifx (IFORT) 2021.2.0 Beta 20210317 Copyright (C) 1985-2021 Intel Corporation. All rights reserved.
Le nouveau compilateur ifx, encore en version Beta, est basé sur LLVM mais ne permet pas encore d'utiliser les cotableaux (coarrays) pour le calcul parallèle, même si l'option apparaît dans son aide.
Utilisation
Voir le manuel pour plus d'informations :
man ifort
Exemple de commande avec optimisation poussée -O3 (l'exécutable est nommé par défaut a.out) :
ifort -O3 test.f90 ./a.out
ifx -O3 test.f90 ./a.out
Environnement de Développement Intégré
Plusieurs IDE sont disponibles avec une configuration plus ou moins aisée en fonction du logiciel. Citons :
- Eclipse avec le plugin Photran