Extrait des considérants:
4.- a) La taxation et la perception de l'impôt fédéral direct sont effectuées par les cantons, sous la surveillance du Département fédéral des finances qui l'exerce pour le compte de la Confédération (cf. art. 2 et 102 al. 1 LIFD).
L'Administration fédérale des contributions veille à l'application uniforme de la loi; elle arrête les dispositions d'exécution propres à assurer une taxation et une perception correctes et uniformes de l'impôt; elle peut prescrire l'utilisation de formules déterminées (cf. art. 102 al. 2 et 103 LIFD).
L'administration cantonale de l'impôt fédéral direct dirige et surveille l'exécution de la loi et veille à son application uniforme; pour la taxation des personnes morales, chaque canton désigne un service unique (cf. art. 104 al. 1 et 2 LIFD).
Les autorités de taxation établissent et tiennent à jour un registre des contribuables (cf. art. 122 al. 1 LIFD).
Elles perçoivent l'impôt fédéral direct auprès des personnes morales qui ont leur siège ou leur administration effective dans le canton à la fin de la période fiscale ou de l'assujettissement (cf. art. 105 al. 3 LIFD). Une taxation effectuée par une autorité incompétente est nulle (cf. RF 54/1999 p. 118 consid. 7a/aa p. 123 et la jurisprudence citée).
b) Le Conseil fédéral peut arrêter certaines dispositions d'exécution de la loi fédérale sur l'impôt fédéral direct (cf. art. 199 LIFD; Klaus A. Vallender, in Kommentar zum schweizerischen Steuerrecht [ci-après: Kommentar], vol.
I/2b, Bâle 2000, n. 1 ad art. 199 LIFD). Il ne dispose en revanche d'aucune compétence pour l'établissement du registre des contribuables, ni pour la fixation ou la perception de cet impôt auprès des personnes morales. Il ne lui appartient dès lors pas de décider si celles-ci peuvent ou non bénéficier d'une exonération, notamment en vertu de l'art. 56 LIFD (sur la "procédure d'exonération", cf. Marco Greter, in Kommentar, vol. I/2a, Bâle 2000, n. 2 ad art. 56 LIFD).
Il en va de même de l'Administration fédérale des contributions qui, ainsi qu'on vient de le voir, n'exerce que des fonctions d'organisation et de surveillance.
c) La recourante demande que son bénéfice et son capital imposables pour la période fiscale litigieuse soient exonérés proportionnellement à la participation du canton à son capital-actions. Elle se fonde à cet égard sur une décision du Conseil fédéral prise en matière d'"impôt de guerre" et prétend que seul celui-ci pourrait revenir sur sa décision, l'Administration cantonale des impôts n'étant pas compétente pour l'abroger. Elle soutient également que sa confiance dans la poursuite de l'application de cette décision doit être protégée.
d) Selon les faits retenus par l'autorité intimée (cf. art. 105 al. 2 OJ), l'intéressée a effectivement bénéficié jusqu'en 1994 d'une exonération dans une mesure correspondant à ce qui a été voulu par le Conseil fédéral dans une décision en matière d'"impôt fédéral de guerre", dont le texte n'a cependant jamais été retrouvé (sur cette décision, cf.
Bull. Stén. 1933 CE p. 348; Reto Kuster, Steuerbefreiung von Institutionen mit öffentlichen Zwecken, thèse Zurich 1997, p. 279). Même si une telle exonération a expressément été voulue par ledit Conseil, elle relève cependant sous l'empire du nouveau droit en matière d'impôt fédéral direct (cf. consid. 4a et 4b ci-dessus), comme d'ailleurs sous celui de l'arrêté du Conseil fédéral du 9 décembre 1940 concernant la perception d'un impôt fédéral direct (ci-après: AIFD; l'arrêté du Conseil fédéral, en vigueur jusqu'au 31 décembre 1994; cf.
art. 65 ss AIFD; cf. également <ref-ruling> consid. 3b p. 481-483), de la compétence exclusive des autorités fiscales vaudoises. A cet égard, rien ne permet de retenir que, dans sa décision, dont la teneur exacte demeure inconnue, le Conseil fédéral ait voulu - à supposer qu'il en ait eu le pouvoir - soustraire définitivement cette question à leur compétence.
Au demeurant, même si tel avait été le cas, il est douteux qu'une telle décision puisse actuellement faire obstacle à l'application des règles posées par le législateur fédéral en matière de répartition des compétences entre les diverses autorités (cf. consid. 4a et 4b ci-dessus). En outre, même si le fisc vaudois a admis l'exonération de la recourante pendant de nombreuses années, il pouvait légitimement revoir son appréciation juridique lors de la taxation pour la période fiscale en cause, celle-ci devant s'effectuer en application d'un nouveau droit (cf. dans ce sens Archives 55 p. 214 consid. 3b p. 217-218 = RDAF 1988 p. 182 consid. 3b p. 185-186). Ce changement de législation empêche d'ailleurs l'intéressée de se prévaloir avec succès de sa bonne foi (sur les conditions d'application du droit à la protection de la bonne foi, cf. RF 55/2000 p. 24 consid. 3b p. 30-31; 54/1999 p. 118 consid. 8b p. 125 et la jurisprudence citée).
5.- a) L'art. 56 lettre b LIFD, dans sa teneur en vigueur en 1995, prévoit l'exonération de l'impôt sur le bénéfice et le capital pour les cantons et leurs établissements.
b) La notion d'établissement au sens de cette disposition se recoupe avec celle d'établissement de droit public communément admise en droit administratif. Elle recouvre toute institution régie par le droit public, créée et surveillée par l'Etat ou une autre corporation de droit public, dotée de moyens financiers et de personnel et destinée à l'accomplissement durable de tâches de droit public (cf. Greter, op. cit. , n. 5 par renvoi du n. 9 ad art. 56 LIFD qui se réfère à Kuster, op. cit. , p. 16 et les références citées).
Un tel établissement se distingue notamment d'une société de droit public, notamment d'une société anonyme au sens de l'art. 763 CO (cf. dans ce sens <ref-ruling> consid. 1 p. 234-235 et consid. 3 p. 237-238; Pierre Moor, Droit administratif, vol. III, Berne 1992, p. 67 ss et 79 ss; Kuster, op.
cit. , p. 16-20 et 27-29; cf. également Marc Russenberger, Die Sonderstellung der Schweiz. Kantonalbanken, thèse Zurich 1988, p. 62-67; Hans Beeli, Das öffentliche und gemischtwirtschaftliche Unternehmen am Beispiel der Luzerner und Zuger Kantonalbank, p. 61-67; Dieter Zobl, in Kommentar zum Bundesgesetz über die Banken und Sparkassen, n. 6 et 20 ss ad art. 3a LB; Gaudenz Schwitter, Die Privatisierung von Kantonalbanken, thèse Fribourg 2000, p. 65-71).
La BCV est une société anonyme de droit public au sens de l'art. 763 al. 2 CO qui, depuis sa création, n'a jamais bénéficié de la garantie de l'Etat (cf. Kuster, op.
cit. , p. 28 note 191; Exposé des motifs et projet de loi sur la Banque Cantonale Vaudoise adopté par le Conseil d'Etat vaudois le 15 janvier 2001, n. 248, P.L. 1/01, R. 3/01, p. 8). Le fait qu'une telle garantie limitée à 40'000 fr. par déposant profite aux dépôts auprès de la Caisse d'Epargne Cantonale Vaudoise ne change au demeurant rien à l'appréciation de la nature juridique de la recourante. Il ne s'agit en effet que d'un appui très partiel à une entité ne dépendant d'elle que depuis le 31 décembre 1995 (cf. art. 2 et 3 du décret du 20 juin 1995 sur l'organisation de ladite Caisse).
L'intéressée ne peut dès lors être assimilée à un établissement de droit public cantonal (cf. dans ce sens Blaise Knapp, Aspects du droit des banques cantonales, in Festschrift für Ulrich Häfelin, Zurich 1989, p. 459 ss, p. 460-461; Zobl, op.
cit. , n. 27 ad art. 3a LB; Kuster, op. cit. p. 28; Moor, op.
cit. , p. 81) et ne saurait par conséquent bénéficier du motif d'exonération prévu par l'art. 56 lettre b LIFD (cf. dans ce sens Greter, op. cit. , n. 8 par renvoi du n. 9 ad art. 56 LIFD; d'un avis contraire, Peter Locher, Steuerrechtliche Aspekte der Privatisierung, in Rechtliche Probleme der Privatisierung, Berne 1998, p. 241 ss, p. 251). Le fait qu'elle tire son existence d'une loi cantonale et que son administration s'effectue avec le concours du canton n'y change rien, l'art. 763 al. 2 CO prévoyant expressément de telles caractéristiques pour les sociétés anonymes de droit public qu'il mentionne sans les assimiler aux établissements publics cantonaux.
c) Au demeurant, sous l'empire de l'arrêté du Conseil fédéral, la BCV n'était pas exonérée pour le motif qu'elle était vue comme un établissement de droit public cantonal (cf. art. 16 ch. 1 et 2 AIFD; Heinz Masshardt/François Gendre, Commentaire IDN, Lausanne 1980, n. 4 ad art. 16; Charles Perret/Pierre Grosheintz, Commentaire de l'arrêté concernant l'impôt fédéral pour la défense nationale, Zurich 1941, n. 3 ad art. 16; Ernst Känzig, Wehrsteuer, Ière partie, 2e éd., Bâle 1982, n. 3 et 6 ad art. 16 AIFD), mais en raison du fait que la participation du canton à son capital-actions était considérée comme affectée à des services publics au sens de l'art. 16 ch. 2 AIFD (cf. Kuster, op. cit. , p. 279; Locher, op. cit. , p. 251). Or, du moment que les motifs d'exonération prévus par l'art. 56 LIFD (à l'exceptions des lettres g et h) ont matériellement une portée analogue à celle des cas mentionnés aux art. 16 et 17 AIFD (cf. Message du Conseil fédéral du 25 mai 1983 concernant les lois fédérales sur l'harmonisation des impôts directs des cantons et des communes ainsi que sur l'impôt fédéral, in FF 1983 III p. 1 ss, p. 198 et 349-350) et ont été adoptés par les Chambres fédérales sans modifications par rapport au projet du Conseil fédéral, il n'y a aucune raison de s'écarter pour l'interprétation de l'art. 56 lettre b LIFD de la pratique en vigueur sous l'ancien droit (cf. dans ce sens, s'agissant de l'interprétation de l'art. 56 lettre c LIFD, <ref-ruling> consid. 3b p. 180-181 et les références citées).
6.- a) Aux termes de l'art. 56 lettre g LIFD, également dans sa teneur en vigueur en 1995, les personnes morales poursuivant des buts de service public ou de pure utilité publique sont exonérées sur le bénéfice et le capital exclusivement et irrévocablement affectés à ces buts; des buts économiques ne peuvent être considérés en principe comme étant d'intérêt public. L'acquisition et l'administration de participations en capital importantes à des entreprises ont un caractère d'utilité publique lorsque l'intérêt au maintien de l'entreprise occupe une position subalterne par rapport au but d'utilité publique et que des activités dirigeantes ne sont pas exercées.
b) Une personne morale poursuit des buts de pure utilité publique lorsqu'elle fournit des prestations de manière désintéressée, dans l'intérêt général, en faveur d'un cercle en principe illimité de destinataires (cf. Greter, op.
cit. , n. 28 ss ad art. 56 LIFD).
Elle poursuit des buts de service public si elle accomplit des tâches étroitement liées aux tâches étatiques (cf. Greter, op. cit. , n. 35 ss ad art. 56 LIFD). Tel n'est notamment pas le cas, en règle générale, si elle vise principalement des buts lucratifs, quand bien même elle serait également au service de buts d'intérêt public. Une exonération, du moins partielle, demeure toutefois possible si elle est chargée de tâches d'intérêt public par un acte de droit public (par exemple une loi), si elle est soumise à une certaine surveillance de la collectivité publique et si ses fonds propres sont affectés par ses statuts de manière exclusive et irrévocable à ses buts d'intérêt public qu'elle réalise en outre effectivement (cf. Archives 63 p. 138 ss, p. 141-142; cf. également Greter, op. cit. , n. 39 ad art. 56 LIFD; Madeleine Simonek, Steuerbefreiung und Privatisierung, in L'Expert-comptable suisse 2000 p. 230 ss; Peter Agner/Angelo Digeronimo/Hans-Jürg Neuhaus/Gotthard Steinmann, Kommentar zum Gesetz über die direkte Bundessteuer, Ergänzungsband, Zurich 2000, n. 11a ad art. 56 LIFD).
7.- a) La définition des buts poursuivis par la BCV a évolué au fil des révisions successives de sa loi d'organisation.
Selon le préambule du décret du Grand Conseil vaudois du 19 décembre 1845, l'intéressée a été constituée eu égard aux avantages qu'offrirait à l'agriculture, à l'industrie et au commerce du canton, une institution de crédit ayant pour but de fournir aux citoyens la facilité de se procurer de l'argent à un taux d'intérêt modéré et moyennant des garanties suffisantes, ainsi que de mettre en circulation une assez grande quantité de numéraire alors improductif.
Selon la loi cantonale du 24 novembre 1965, qui a succédé audit décret, la recourante devait contribuer au développement du commerce, de l'industrie, de l'artisanat, du tourisme, de l'agriculture et de la viticulture; toute opération spéculative lui était en outre interdite (cf. art. 2).
Entrée en vigueur le 1er novembre 1981 et demeurée en force jusqu'au 31 décembre 1995, soit jusqu'au terme de la période fiscale litigieuse, la loi cantonale du 25 mai 1981 assigne à la BCV la mission de contribuer, dans les différentes régions du canton, au développement de toutes les branches de l'économie privée et au financement des tâches des collectivités et corporations publiques; elle traite toutes les opérations bancaires prévues dans ses statuts et s'abstient de toute opération à caractère purement spéculatif (cf.
art. 3).
b) L'art. 3 des statuts de la recourante du 9 novembre 1981 (ci-après: les statuts), en vigueur jusqu'au 31 décembre 1995, prévoit que, dans le but de contribuer dans les différentes régions du canton au développement de toutes les branches de l'économie privée et au financement des tâches des collectivités et corporations publiques, l'intéressée traite notamment les opérations bancaires suivantes: (a) réception de fonds en dépôts sous toutes les formes bancaires usuelles; (b) réception de fonds en qualité d'office de consignation légal; (c) escompte et encaissement d'effets de change; (d) ouverture de crédits garantis ou en blanc; (e) crédits hypothécaires; (f) achat et vente de papiers-valeurs, de monnaies étrangères, de devises et de métaux précieux; (g) ouverture de crédits documentaires, paiement et encaissement d'accréditifs; (h) octroi de garanties bancaires; (i) garde et gérance de titres et objets de valeur, gestion de fortunes et de fonds de prévoyance, location de compartiments de coffres-forts; (j) prise ferme d'emprunts et participation aux émissions et opérations financières de corporations de droit public, de sociétés et de particuliers, individuellement ou dans le cadre de syndicats; (k) prise de participations permanentes ou temporaires dans des entreprises commerciales, industrielles, financières et bancaires, y compris, le cas échéant, la participation à la gestion de ces entreprises; (l) exécution de fonctions de domicile de souscription et de banque dépositaire de fonds de placements; (m) achat et vente, pour son propre compte, d'immeubles ou de capital-actions de sociétés immobilières; (n) toutes opérations ordinaires de banques.
Cette disposition indique également que la recourante coopère à l'activité de l'Union des Banques Cantonales Suisses et s'abstient de toute opération à caractère purement spéculatif.
8.- a) La BCV ne poursuit manifestement pas des buts de pure utilité publique au sens de l'art. 56 lettre g LIFD.
Elle ne le prétend d'ailleurs pas.
Comme l'a relevé l'autorité intimée, les activités qui lui sont assignées par l'art. 3 de la loi cantonale du 25 mai 1981 ainsi que par l'art. 3 de ses statuts (cf. consid. 7 ci-dessus) apparaissent toutefois, du moins en partie, comme d'intérêt public dans la mesure où elles visent la promotion de l'économie cantonale et le soutien aux collectivités publiques.
De tels objectifs légaux et statutaires ne constituent cependant des buts de service public au sens de l'art. 56 lettre g LIFD que si l'intéressée les réalise effectivement (cf. dans ce sens <ref-ruling> consid. 3a p. 279 et les références citées).
b) Il n'est pas douteux que la recourante a été créée essentiellement afin de poursuivre des objectifs d'intérêt public (cf. consid. 7a ci-dessus), comme d'ailleurs l'ensemble des autres banques cantonales (cf. Russenberger, op. cit. , p. 1 ss; Knapp, op. cit. , p. 467; Zobl, op. cit. , n. 7 ad art. 3a LB). Au fil des décennies et jusqu'à la période fiscale litigieuse, son activité a toutefois évolué vers celle d'une banque universelle - ce qui ressort clairement de la liste des services qu'elle offrait durant ladite période (cf. art. 3 de ses statuts) - et s'est finalement concentrée de manière prioritaire sur la recherche du profit (cf. notamment la "Charte d'entreprise" et "La BCV en 1995", p. 9 et 21-24 de son rapport annuel 1995). Une telle évolution correspond à celle des autres grandes banques cantonales, dont les tâches sont devenues comparables à celles des établissements bancaires privés avec lesquels elles sont en concurrence directe (cf. dans ce sens <ref-ruling> consid. 2d p. 325-326; cf. également Beeli, op. cit. , p. 182-191; Knapp, op. cit. , p. 470; Thomas Hammer, Aufgabenwandel bei öffentlich-rechtlichen Unternehmungen, dargestellt am Beispiel der Kantonalbanken, in Festgabe Alfred Rötheli, Soleure 1990, p. 417 ss, p. 419 et 425 ss; Ulrich Zimmerli, Bedeutung und Zukunft der Kantonalbanken, in Aktuelle Probleme im Bankrecht, Berne 1994, p. 85-86; Kuster, op. cit. p. 235-236).
L'intéressée admet du reste expressément cette évolution et reconnaît être devenue, comme la plupart des instituts bancaires cantonaux, une banque universelle offrant toute la gamme des produits bancaires.
c) Dans ces conditions, même si, au cours de la période fiscale litigieuse, la recourante poursuivait encore effectivement certains buts d'intérêt public, l'orientation générale de ses activités était prioritairement dirigée vers la recherche du profit. Aucune disposition de ses statuts ne prescrivait en outre qu'une partie de ses fonds propres devait être affectée de manière exclusive et irrévocable à ses buts d'intérêt public (cf. consid. 6b ci-dessus). Elle n'a de plus fait valoir aucune charge financière spéciale liée à l'accomplissement de tels buts. Elle ne peut dès lors bénéficier d'une exonération, même partielle, fondée sur l'art. 56 lettre gLIFD.
9.- a) La BCV se plaint d'une inégalité de traitement en affirmant que les banques cantonales de Zoug, du Jura, du Valais et de Genève, qui, comme elle, sont organisées sous la forme de sociétés anonymes de droit public, ont continué à bénéficier jusqu'à ce jour d'une exonération proportionnelle à la participation du canton dans leur capital-actions.
b) Ce moyen n'est pas fondé. En effet, tant devant l'autorité intimée, que dans ses déterminations sur le présent recours, l'Administration fédérale des contributions a expressément indiqué qu'à l'issue de la présente procédure, elle mettrait tout en oeuvre pour que les autorités fiscales cantonales compétentes en matière d'impôt fédéral direct traitent de manière identique les banques cantonales dans la même situation que l'intéressée. Les conditions pour que celle-ci puisse bénéficier de l'égalité dans l'illégalité ne sont ainsi pas réunies (cf. <ref-ruling> consid. 5 p. 166; <ref-ruling> consid. 4a p. 451-452 et les références citées).
* Lausanne, le 30 avril 2001