我是物理学家，最近我一直在与Fortran合作。最初，我将Java广泛用于娱乐，因为它是我学习的第一门语言，但是我将其放弃用于Fortran和C ++。我对素数充满了业余爱好，因此创建了素数筛子。我能够在15秒内找到所有最高达2 ^ 31的质数。这是Java的最大数组大小，到此为止。我仔细地移植了代码（我是认真的说，我非常沮丧，我的代码太慢了，以至于我找不到错误，因此我将Fortran代码移植回Java以验证这不是我的错，然后将其移植回Java到Fortran，删除每次迭代！）。问题在于，大约有8亿台Fortran会停顿下来。到那时为止，它击败了Java，但之后却变得异常缓慢。我花了几个小时将其绘制并拟合曲线。它以指数的速度降低，可能需要数百年才能解决Java级别的问题。我问过很多人无济于事。为什么这发生在我身上？！？！有什么明智的Fortran编码员可以帮助我吗？我正在运行2013年下半年的Macbook Pro i5。我的代码如下。
program sieve
integer(4),allocatable:: prime(:)
integer(4)::a,max,b,primeCount
write(*,*)"Welcome to the slow prime number sieve!"
write(*,*)"--------------------------------------------"
write(*,*)"Up to what numbers do you need to find primes for?"
write(*,*)"Enter a number below 2^(32-1)"
read*, max
primeCount=0
allocate(prime(max))
prime(1)=1
do a=2,int(sqrt(real(max))) !the main loop
if(prime(a)==0)then !if the number is marked as prime procede
do b=2*a,max,a !eliminate all the numbers that are multiples of the number
if(prime(b)==0)then !but only spend time eliminating if the number is still marked prime
prime(b)=1
end if
end do
end if
end do
do a=1,max
if(prime(a)==0)then
primeCount=primeCount+1
end if
end do
print*, primeCount
end program
编辑：我的机器安装了4 Gig的ram
我可以看到您可以采取几种措施来加快代码的速度，尽管它们似乎都无法解释您所经历的性能急剧下降。罪魁祸首似乎是亚历山大·沃格特（Alexander Vogt）建议的RAM限制。
您应该做的第一件事是将primefrom更改integer为logicalarray。这减少了内存需求，并加快了的评估if (prime(a)==0)。
代码的相关部分如下所示
logical(1),allocatable:: prime(:)
primeCount=0
allocate(prime(max))
prime = .false.
prime(1)=.true.
do a=2,int(sqrt(real(max))) !the main loop
if(.not. prime(a))then !if the number is marked as prime procede
do b=2*a,max,a !eliminate all the numbers that are multiples of the number
if(.not. prime(b))then !but only spend time eliminating if the number is still marked prime
prime(b)=.true.
end if
end do
end if
end do
do a=1,max
if(.not. prime(a))then
primeCount=primeCount+1
end if
end do
我没有做任何Java编程，但是在Matlab中，如果您声明prime(1:max)=0然后仅在21之间切换值0，1我会认为Matlab将数组视为logical数组。Java可能也在做同样的事情。这可以解释为什么您的Java代码不会遭受性能下降的影响（假定RAM约束确实是问题所在）。
编辑：我做了一些实验。
在我的机器（Debian Linux 64位，i3、16GB RAM，具有默认标志的ifort 14）上，花了22秒max=800 million (8E8)。花费了60秒max=2E9。这不是问题所报告的时间。同样在每种情况下，prime数组碰巧都初始化为零。
此外，使用integer(1)可使程序的运行速度比使用快33％integer(4)。使用时logical(1)，运行速度比使用时快5％integer(1)。此行为可能是由于更好地使用现金所致，因为每个现金元素都prime占用较少的内存空间，因此处理器可以对当前的现金数据更快地循环进行更多次迭代。
我从中得出的结论是，罪魁祸首是亚历山大·沃格特（Alexander Vogt）指出的缺少RAM，并且作者的经验很可能不受初始化prime数组的遗漏的影响（尽管绝对不应该发生） ），就像HighPerformanceMark指出的那样。此外，我怀疑Java声明prime为逻辑数组，这就是为什么在那里没有发生问题的原因。（尽管在Java中仅15秒即可获得2 ^ 31的收益？这里使用的Fortran代码与此相距甚远。是否真的比较了相同的代码？）
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