@author:armylau
@date:2004-8-12
?
一．起因
安裝和使用
blitz++
時經常遇到問
,
查看了
ccboy
寫的《
VC++ _NET 2003
–安裝和使用
Boost 1_30
和
Blitz++0_6
》，但他寫的不詳細
, Blitz
的官方文檔也不清楚
,
只好自己來
,
花了不少時間才初步弄清楚。
?
二．
Blitz
簡介
大家知道
Fortran
是公認的科學計算編程語言
,
大量數值計算庫都是基于
fortran
的
,
如
lapack.
而
blitz++
則為科學計算人員提供了面向對象的
C++
的數值計算程序庫
,
速度能與
fortran77/90
匹配
.
???
用過
matlab
的人知道
, matlab
是一種基于矩陣的第四代語言
,
它將每個變量都視作矩陣
,
賦值起來比起
c/c++/java
等主流語言起來非常方便
,
而
blitz++
也提供了這種矩陣的強大操作
,
而且性能比起
matlab
要快很多
,
這是因為兩種的語言特性所決定的
.
??? Blitz++
最新的版本中提供了數組和向量
(
即矩陣
),
隨機數產生器
,
小向量和矩陣
.
???
值得注意的是
,
與其它數值計算包相比較
, blitz
是非常有個性的
,
它不求高大全
,
如它并沒有提供所有的矩陣操作功能
,
如求特征向量
,FFT
分析
等
.
它的特點在于面向對象、數組操作語法和模板操作（
But the main focus of blitz is on array syntax
and stencil operations
）
[4]
。矩陣操作功能，想起
STL
中的
VALARRY
了嗎？
VALARRAY
中的功能這里都實現和加強了。這個在測試項目
MT1
中可以初步顯示
.
?
三．安裝與測試
1)???
安裝
Blitz++-0.7
通用代碼
首先要安裝最原始的代碼包
,
源代碼是跨平臺的
,
只要
blitz
支持
.
在
http://www.oonumerics.org/blitz/
下只有
0.6
版本的
,
最新的版本是
0.7,
在
http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=63961 .
解壓縮
,
如到
C:\vc\Blitz++-0.7\
?
2)???
安裝
Blitz-VS.NET1.5 -FOR vs.net2003
項目
如果想
blitz
能在
VS.net
下使用
,
就要定義相應的宏
,
使用相應的頭文件
, lib
和
blitz++
提供的類就行
.
而宏定義
,Lib
的編譯項目文件
,
這些工作
Julian Cummings
已經為我們做好
.
在
blitz++
的主頁上查看
supported platforms,
看到
blitz for vs.net,
循提示去到
blitz
在
sourceforge
的
cvs
下查找
,
在
cvs
目錄下
http://cvs.sourceforge.net/viewcvs.py/blitz/blitz ,
下載兩個文件
:
Blitz-VS.NET.zip
和
README-VS.NET.txt,
我下載時的這兩個文件的最新版本分別是
1.6
和
1.1
?
?
將
blitz-VS.NET zip
解壓縮
,
它的主目錄與
C:\vc\Blitz++-0.7
的相同
,
我們假設它為
C:\vc\Blitz-VS.NET1.6
,
目錄結構如下
:
Blitz\
Blitz-Testsuite\
Blitz-Library.ncb
Blitz-Library.sln
Blitz-Library.suo
?
blitz\
里面是
config.h,
它定義了
blitz
相關的宏變量
,
如
BZ_HAVE_COMPLEX, BZ_HAVE_STL
等等
,
這是每個項目必須用到的
.
?
blitz
目錄里面還有一個
VC
項目文件
,
這個項目是用來生成
blitz.lib
文件的， 稍后我們將提到如何設置生成。
?
3)???
生成
blitz.lib
啟動
vs.net2003,
設置
:
工具
->
選項
->
項目
->VC++
目錄
,
在
”
包含文件
”
中添加
blitz-0.7
的路徑
(
即
cl
中的
/I
參數
)
，如
C:\vc\blitz
。
下圖為我的配置
?
?
使用
vs.net2003
打開為
C:\vc\Blitz-VS.NET1.6\blitz\
blitz.vcproj,
如上所述
,
我們正是用這個項目來產生
blitz.lib
的
.
它所使用的源文件就是
Blitz++-0.7\src\globals.cpp,
因為代碼原作者為了保持代碼的唯一份
,
所以沒有包括到這個
for vs.net
的壓縮包中
,
你要將原
Blitz++
目錄下的
src
目錄拷貝到這里
.
如將
C:\vc\Blitz++-0.7\src
拷貝到
C:\vc\Blitz-VS.NET1.6\src
???
編譯生成
blitz.lib.
編譯時會出現錯誤提示
,
如
error PRJ0019:
工具從
”copying blitz_d.lib..”
不必理會
,
這是
blitz
的
BUG,
在
DEBUG
或
release
目錄下已經生成了我們所需的文件
,debug
版本的為
blitz_d.lib, release
版本的為
blitz.lib.
???
此時
,
為了以后的版本都能使用此
lib
文件
,
我們可以配置一下全局選項
:
首先在
\Blitz-VS.NET1.6\
下新建一
lib
目錄
,
將
blitz.lib
和
blitz_d.lib
拷貝進去
.
在工具
->
選項
->
項目
->VC++
目錄
->
庫文件下添加我們
lib
的路徑
?
?
?
4）
編譯和測試
blitz-testsuit
用
vs.net2003
打開
Blitz-Library.sln,
里面包括了
54
個測試用例
.
將
Blitz++-0.7
下的
testsuite
目錄拷貝到
Blitz-VS.NET1.6,
原因也是為了保持代碼的唯一性
,
據作者所說
[4]
.
要確認這點
,
可以打開項目配置文件
vsproj,
用文本編輯器如
notepad
打開
,
查看
<Files>
?????? <Filter
?????????? Name="Source Files"
?????????? Filter="cpp;c;cxx;def;odl;idl;hpj;bat;asm">
?????????? <File
?????????????
RelativePath="..\..\testsuite\ctors.cpp">
?
?????????? </File>
?????? </Filter>
??? </Files>
?
?
確定項目選項輸入庫為
blitz_d.lib
或
blitz.lib
???
編譯
,
執行
.?
?
1)
如測試
ABA1,
這是求數組的最大值的測試
源代碼為
:
#include
BZ_USING_NAMESPACE(blitz)
int
main()
{
??? Array<double,1> psiElem(3);
??? psiElem =
????? -0.121990517304243,-0.099118834514638,-0.164750336116265;
?
???
double psi_max = blitz::max(psiElem);
??? cout << "psiElem = " << psiElem << endl;
??? cout << "psi_max = " << psi_max << endl;
}
?
結果為
:
psiElem = 3
?[ -0.121991 -0.0991188? -0.16475? ]
psi_max = -0.0991188
?
2)
測試
MT1 –
主要測試矩陣賦值與操作語法
,index
的使用等等
.
源碼
:
#include
?
BZ_USING_NAMESPACE(blitz)
?
#if
0
?
BZ_DECLARE_STENCIL2(kinEnergy,A,B)
B=Laplacian3D(A);
BZ_END_STENCIL_WITH_SHAPE(shape(-1,-1,-1),shape(1,1,1))
?
typedef
complex<double> T_num;
?
typedef
Array array3d;
?
int
main()
{
????
const
int N=5;
???? array3d A(N,N,N);
???? array3d B(N,N,N);
?
????
// Fill a three-dimensional array with a Gaussian function
???? firstIndex i;
???? secondIndex j;
???? thirdIndex k;
????
float midpoint = 15/2.;
????
float c = - 1/3.0;
???? A = exp(c * (sqr(i-midpoint) + sqr(j-midpoint)
???????? + sqr(k-midpoint)));
?
???? applyStencil(kinEnergy(), A, B);
?
???? Array out_view(B.data(),shape(N*N*N));
???? cout << out_view;
}
#endif
?
BZ_DECLARE_STENCIL2(footprint,A,B)
B = Laplacian2D4(A);
BZ_END_STENCIL_WITH_SHAPE(shape(-2,-2),shape(+2,+2))
?
int
main()
{
????
int N = 9;
???? Array<double,2> A(N,N), B(N,N);
???? A = 0;
???? A(4,4) = 1;
???? applyStencil(footprint(), A, B);
???? cout << B(Range(2,6),Range(2,6)) << endl;
}
?
結果為
:
5 x 5
[???????? 0???????? 0??????? -1???????? 0???????? 0
????????? 0???????? 0??????? 16???????? 0???????? 0
???????? -1??????? 16?????? -60??????? 16??????? -1
?????
????0???????? 0??????? 16???????? 0???????? 0
????????? 0???????? 0??????? -1???????? 0???????? 0 ]
?
?
?
五．在自己的項目中使用
一個很簡單的例子
,
新建個人項目后
,
注意以下幾件事
:
1.
添加了
lib
或正確配置了
lib
的路徑
:
將
blitz.lib
拷貝到項目下或在項目屬性中配置好引用路徑
.
2.
添加了
config.h,
將原來我們編譯
blitz.lib
的宏定義文件拷貝過來
.
3.
使用了
using namespace blitz
4.
正確使用
blitz
的庫對象
?
#include
"stdafx.h"
#include
"config.h"
#include
#include
?
using
namespace blitz;
?
int
main()
{
???? complex<int> c(4,8);
???? cout << c << endl;
?
???? Array<int,2> ar(2,2) ;
???? ar =1,1,
???????? 2,2;
???? cout << ar <
}
?
?
?
在編譯時
,
各種配置都要非常小心
,
一不小心就會出錯
,
按照以上的步驟一步一步來
,
應該不會有太大的錯誤
,
有任何問題或建議
,
可與我聯系
armylau@163.com
?
六．參考文獻：
1.???
[blitz] blitz
官方主頁，文檔
2.???
[IBM]
C
和
C++
的矩陣庫－評估和比較
Meschach
、
Cooperware
矩陣和
Blitz.htm
http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/linux/other/matrix/index.shtml
3.???
[ccboy] ccboy
寫的
VC++ _NET 2003
–安裝和使用
Boost 1_30
和
Blitz++0_6
4.???
[Julian C.]emails
?
/File
/DIV>