我应该学习Fortran还是C ++来扩展R？

我使用相当大的数据集进行机器学习（他们仍然适合内存），我写了一些R中的计算，我发现它们太慢了。因此，我想用我将从R调用的编译代码replace程序的“关键部分”。我手中的一个示例问题是实现前向后向algorithm 。

我的问题是，我应该学习Fortran还是C ++来做到这一点？我只需要使用数字向量或matrix。我主要感兴趣的是哪种语言更容易学习和从R的界面，我并不在乎我的简历上看起来更好。

我已经阅读了R扩展手册，并通过一些简单的Fortran和C ++代码使用了内联包。我目前的印象是Fortran95的学习会比较简单，虽然Rcpp包也很有趣。我目前知道R，Python和Matlab。

如果你自己写所有的代码，那么这可能取决于你更喜欢哪种语言，或者可以学得更好/更快。虽然Rcpp可能会让你更容易获取R对象到C ++。而且，0.8.3中的最新增加在编译代码中给出了R-like向量expression式。

另一方面，如果您计划使用/重新使用/改编现有的库，那么我会仔细看一下例如 mloss.org ，看看哪种语言为您提供了最有用的机器学习库，并且也指导您的决定。

对我来说，C ++提供了相当有用的抽象概念，并且可以访问庞大的高质量代码库。但其他人对Fortran满意。这真的取决于你，并且有些人可以支持你身边的人。

我写了一些Fortran，很多Matlab，最近开始认真学习C ++。我认为如果你使用Fortran而不是C ++，你将会更快地使用你的新语言。我build议记住这一点：

我猜想你要做的大部分数字是处理大数字的数组。 Fortran非常擅长这一点，它具有基本的语言结构和全数组操作的内在function（并不总是比循环更好的performance）。 C ++忽略了这些function，你必须自己编写它们，或者使用一个库（比如Boost）（比我更懂得的人强烈推荐）。
许多使C ++成为大量应用程序types（模板，所有面向对象，指针，引用等等）的有吸引力的语言的function在您的域中并不是非常有用。我怀疑，如果你需要做任何“聪明”的编程，你会在R中完成，而让Fortran简单的繁重。 Fortran也具有其中的大部分特性，但在Fortran社区中并没有被广泛使用。
Fortran的思维模式离Matlab的思路不远，所以从后者到前者的飞跃并不是很大。现在我的观点是，学习足够多的Fortran在你的领域是有效率的，比学习足够多的C ++要快。
至于Fortran和C ++的相对性能：除非你在前面进行测量，否则不要相信。但是我认为你必须努力工作，聪明才智才能使C ++与Fortran的性能相匹配。这当然可以完成，但是我认为这对程序员的技能要求更高。 Fortran编译器已经有超过50年的工作了，优化执行速度对我们Fortran程序员来说非常重要。

我无法评论R和Fortran或C ++集成的简易性

Fortran是我学习的第一个编程语言，从那以后我也拿起了C和一些C ++。我的两分钱是，如果你需要快速加快一些matrix处理，一定要用Fortran。原因是：

Fortran非常擅长高效地处理数字数据，尤其是当它存储在matrix或数组中时。这种工作是语言的“甜蜜点”。
由于Fortran对数值运算的重视程度较低，与C和C ++相比，它的学习曲线较低。语言特点和学习方法较less，你不必处理指针。如果你想要做的只是尽快加快一些计算并继续工作，这是一个很大的胜利。
multidimensional array和arrays操作是Fortran语言中的一等公民。使用C或C ++，您需要担心使用外部库或编写函数/macros来提供相同的function。

另一方面，C和C ++确实更适合数值计算领域之外的通用编程任务。如果你看到将来会有很多string操作的可能性，那么你可能想把时间花在Fortran以外的语言上。

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另一个重要的考虑是你的数据如何在R端存储和处理。如果你使用fortran，那么你将不得不将数据以非常基本的方式传递到编译的例程中 – 标量，向量等。没有列表或花哨的对象。

由于R是用C语言实现的，因此有一个更丰富的接口可以让你直接传递任意R对象到C和C ++例程，然后返回任意R对象。你也可以执行callback，允许你从编译的C代码中执行R函数。

我现在已经做了一些使用Fortran，C ++和R的实验，我想现在我至less有一半的时间来回答自己的问题。我最终在Fortran和C ++中编写了diff函数（以及其他一些小testing），并从R中调用它。

对于初学者，我认为任何人面对这个问题应该阅读写R扩展， Rcpp介绍和Rcpp常见问题。

我现在已经发现了一些关于R的代码的接口，这些答案还没有被覆盖：

使用内联包的Rcpp使得从R调用C ++非常容易，甚至可以编译扩展（请参阅Rcpp FAQ），您可以指定要进入该函数的所有内容，以及要释放的内容。
使用Rcpp和RcppArmadillo可以编写高效的计算，并可以非常容易地使用C ++的基本知识从R中调用它们。
Fortran“.Fortran”的R接口更加有限，你需要使用一个子程序来完成它，并且你需要传递所有你不想出来的参数。这是（据我所知），你需要预先分配和结果向量（或）数组传递给子例程和子例程也返回所有的参数。这并不困难，但更容易出错，乏味和有限。
如果你不想写一个便携包，你需要使用F77，请看这里。

所以作为一个结论：对于我所需要编写的Fortran和C ++（和Armadillo）似乎同样简单（或困难），但是使用Rcpp连接来自R的C ++代码更容易一些。

Fortran是HPC的Java。您可以使用C ++编写非常高效的程序，但只要适用于数字运算，在Fortran中编写相同的程序会更容易。没有人会认真地写一个Fortran的GUI应用程序，但在HPC中，它的速度和简洁是无与伦比的。

如果你在学术界，很多人仍然使用Fortran，所以这可能是一个很好的补充。 Fortran真的很擅长咀嚼数字。