其他语言模板更新的对应物

Question

我发现真正有趣的是 Fortrans 的模板更新功能：而不是循环

t2 = v(1)
do i=2, n-1
    t1   = v(i)
    v(i) = 0.5 * (t2 + v(i+1))
    t2   = t1
enddo

可以使用单行，无需显式循环

v(2:n-1) = 0.5 * (v(1:n-2) + v(3:n))

（有关此示例和其他示例，请参见 this slideshow）

我在任何其他编程语言中都没有类似的东西。是否有任何其他语言支持类似的语法？

Answer 1

查看 Array programming 的 wiki 页面可能会很有趣，上面写着

Modern programming languages that support array programming are commonly used in scientific and engineering settings; these include Fortran 90, Mata, MATLAB, Analytica, TK Solver (as lists), Octave, R, Cilk Plus, Julia, and the NumPy extension to Python...

还有 array slicing and a list of array languages 的页面。因此，几种语言似乎具有相似的语法（可以追溯到 ALGOL68 时代？！）

举例如下（可能有错误，请自行核对..）：

语言：

program main
    implicit none
    real, allocatable :: v(:)
    integer i, n

    n = 8
    v = [( real(i)**2, i=1,n )]
    print *, "v = ", v

    v(2:n-1) = 0.5 * ( v(1:n-2) + v(3:n) )
    print *, "v = ", v
end

$ gfortran test.f90 && ./a.out
 v =    1.00000000       4.00000000       9.00000000       16.0000000       25.0000000       36.0000000       49.0000000       64.0000000    
 v =    1.00000000       5.00000000       10.0000000       17.0000000       26.0000000       37.0000000       50.0000000       64.0000000

Python:

import numpy as np

n = 8
v = np.array( [ float(i+1)**2 for i in range( n ) ] )
print( "v = ", v )

v[1:n-1] = 0.5 * ( v[0:n-2] + v[2:n] )
print( "v = ", v )

$ python3 test.py 
v =  [  1.   4.   9.  16.  25.  36.  49.  64.]
v =  [  1.   5.  10.  17.  26.  37.  50.  64.]

茱莉亚：

n = 8
v = Float64[ i^2 for i = 1 : n ]
println( "v = ", v )

v[2:n-1] = 0.5 * ( v[1:n-2] + v[3:n] )
println( "v = ", v )

$ julia test.jl
v = [1.0,4.0,9.0,16.0,25.0,36.0,49.0,64.0]
v = [1.0,5.0,10.0,17.0,26.0,37.0,50.0,64.0]

礼拜堂：

var n = 8;
var v = ( for i in 1..n do (i:real)**2 );
writeln( "v = ", v );

var vtmp = 0.5 * ( v[1..n-2] + v[3..n] );
v[2..n-1] = vtmp;
writeln( "v = ", v );

$ chpl test.chpl && ./a.out
v = 1.0 4.0 9.0 16.0 25.0 36.0 49.0 64.0
v = 1.0 5.0 10.0 17.0 26.0 37.0 50.0 64.0

（请查看其他语言的 wiki 页面等）。

我觉得:或..这样的数组表示法很方便，但是会给出意想不到的结果（如果使用不当，例如，索引的含义，或者可能的重叠LHS/RHS) 或导致 run-time 开销（因为临时数组），视情况而定。所以实际使用的时候请注意...

其他语言模板更新的对应物

Counterpart of stencil update in other languages

fortran

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