当某个对象的具体类型在运行时才能确定时,我们可以用CLASS关键字（这里的CLASS指的是一组有继承关系的类型,与C++中的class并不等同）定义一个具有多态功能的指针或可分配对象：
CLASS(point), POINTER :: p
现在,指针p可以指向任何由point扩展的具体类型的对象,这种使用方式已经和我们在C++中用基类指针引用派生类对象的做法一模一样了。使用这种具有多态性特征的实体时,我们还可以用Fortran2003提供的内部过程SAME_TYPE_AS和EXTENDS_TYPE_OF来判定对象的类型,这是一种简单的运行时类型识别（RTTI）机制,其功能和C++语言中的typeid关键字相仿。
更有趣的是,Fortran2003允许代码根据多态实体的实际类型,在运行时执行特定的程序流程：
CLASS(point), POINTER :: p
p => a
SELECT TYPE ( pp => p )
TYPE IS (point_3d)
PRINT *, pp%z
TYPE IS (point_2d)
PRINT *, pp%x
END SELECT
这种语法在程序设计语言中比较少见。在Java或C#等具备较强的RTTI和Reflection功能的语言中,我们可以用switch语句结合类型标识实现类似的功能,如下面的C#代码：
void foo(Point p) {
switch(p.GetType().FullName) {
case "Science.Point2D":
MessageBox.Show("2D point");
break;
case "Science.Point3D":
MessageBox.Show("3D point");
break;
}
}
但在Fortran这样不依赖于虚拟机和中间代码的纯编译型语言中,能够拥有如此方便的SELECT TYPE语句,实在是Fortran用户的一大幸事。
其他一些较小的语法功能扩充也能反映出Fortran2003制定者对语言灵活性的追求。比方说,ASSOCIATE语句可以让Fortran用户体验到比C语言的宏定义更为便捷的复杂表达式替换功能：
ASSOCIATE ( Z => EXP(-(X**2+Y**2)) * COS(THETA) )
PRINT *, A+Z, A-Z
END ASSOCIATE
再比方说,在Fortran2003中,可以拥有ALLOCATABLE属性的变量已不再限于数组对象,参数化派生类型的对象也可以在定义时省略参数,而在动态分配时指明：
TYPE(point(KIND(0.0D0), n=20)) :: a TYPE(point(KIND(0.0D0), n=:)),ALLOCATABLE :: b ALLOCATE(b,SOURCE=a)对于科学计算语言中最重要的数组（矩阵）操作,Fortran2003也提供了更多的新功能。例如,为可动态分配的数组变量赋值时,目标数组的形状可以根据源数组的形状自动调整,并自动完成内存空间的重新分配,用户也可以使用新增的MOVE_ALLOC内部过程强制改变某个数组的形状：
REAL, ALLOCATABLE :: a(:), temp(:) ALLOCATE(a(-n:n) ALLOCATE(temp(-2*n:2*n)) temp(::2) = a CALL MOVE_ALLOC(TO=a, FROM=temp)Fortran2003允许我们为指针类型的参数增加INTENT属性,这为那些与动态数据结构（如链表）相关的算法程序提供了更多的选择空间。Fortran2003引入了IMPORT语句,允许接口声明中引用接口所在模块内的相关定义。Fortran2003还允许我们在USE语句中,改变被引用模块内自定义运算符的名称。
总之,借助Fortran2003提供的更加灵活的语法特性,我们能更容易地编写出可以适应不同数据类型、不同应用环境的可复用代码。对于Fortran语言拓展应用领域、发掘潜在用户的目标而言,这些灵活性都是至关重要和不可或缺的。
4. 高性能的Fortran
与其他科学计算语言或工具相比,Fortran语言在性能上历来是出类拔萃的。因为语言本身专门针对数值计算、矩阵处理等功能进行了优化,大多数Fortran编译器产生的可执行代码在效率上甚至会超过以高效著称的C或C++语言。为了在高性能的并行处理系统（如IBM的“深蓝”和我国的“曙光”）上获得更出色的执行效率,Fortran95还特意吸收了HPF语言的优点,为Fortran语言增添了若干支持并行计算的语法特征（比如著名的FORALL语句和PURE过程）。
继续改进Fortran语言的计算性能当然也是Fortran2003的任务之一。一个最明显的例子是,Fortran2003引入了VOLATILE属性。这个属性类似于C语言或Java语言中的volatile关键字。编写过并发或实时应用的程序员都知道这个含义为“易变”的关键字的价值：在并发系统中,如果没有这个关键字的帮助,我们就必须时刻警惕共享数据的取值是否已被正确刷新。
不过,相对而言,Fortran语言本身的并行计算机制仍不算十分健全。编写并发或实时程序时,Ada语言中的任务（Task）管理和同步（Synchronization）机制,或是Java语言中的多线程同步特性都可以为程序员提供更有力的支持。
实际上,Fortran95和Fortran2003陆续引入并行语法的目的之一是消除标准Fortran语言与已经存在并得到广泛应用的各种Fortran语言变种之间的隔阂,允许同一份Fortran代码在不同的语言环境间移植。至少到Fortran2003为止,标准Fortran语言还没有能力完全替代以HPF为代表的“高性能”Fortran语言变种。仅就适应高性能并行计算环境的能力而言, HPF等Fortran变种也仍有足够的理由继续存在和发展,直到未来某一个大而全的Fortran标准把它们真正统一起来为止。
为了适应现代CPU的时钟精度,Fortran2003扩展了内部过程SYSTEM_CLOCK的功能,允许其COUNT_RATE参数为INTEGER或REAL类型。
对IEEE浮点数标准（IEEE 754）的完全支持是Fortran2003在提高计算精确度和规范性方面的又一个努力。在Fortran2003中,IEEE标准中描述的下溢（Underflow）可以被正确识别和处理,内部模块IEEE_ARITHMETIC中也为此增加了IEEE_SUPPORT_UNDERFLOW_CONTROL、IEEE_GET_UNDERFLOW_MODE、IEEE_SET_UNDERFLOW_MODE等几个相关的内部过程。
另一个可以大幅提升程序执行效率的改进是Fortran2003新增加的异步I/O机制。也就是说,执行比较耗时的I/O操作时,程序不必阻塞在I/O语句上,可以继续执行后续的指令。这种机制类似于我们用WIN32函数操作磁盘文件时,可以借助FILE_FLAG_OVERLAPPED标记指明I/O操作应异步进行。
基于Fortran2003,当我们在外部文件的OPEN语句中指明ASYNCHRONOUS=’YES’时,后续拥有ASYNCHRONOUS=’YES’属性的READ或WRITE语句即以异步方式执行。此后,我们可以继续执行其他语句,或使用WAIT语句等待异步I/O执行完毕。
异步I/O是高性能应用软件必备的特性之一。在Fortran90/95的时代里,为了实现异步I/O功能,不同的开发商总会在自己的Fortran编译器或程序库中以各自不同的方式,增加对异步I/O的支持。Fortran2003统一异步I/O语法的做法显然有助于Fortran应用的移植和推广。
