vc.net2003下安裝和使用blitz++詳細指南

一．起因

安裝和使用 blitz++ 時經常遇到問 , 檢視了 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 , 隻好自己來 , 花了不少時間才初步弄清楚。

二． Blitz 簡介

大家知道 Fortran 是公認的科學計算程式設計語言 , 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++ 的數值計算程式庫 , 速度能與 fortran77/90 比對 .

    用過 matlab 的人知道 , matlab 是一種基于矩陣的第四代語言 , 它将每個變量都視作矩陣 , 指派起來比起 c/c++/java 等主流語言起來非常友善 , 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 ), 随機數産生器 , 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、數組操作文法和模闆操作（ But the main focus of blitz is on array syntax 　 and stencil operations ） <b>[4] </b>。矩陣操作功能，想起 STL 中的VALARRY 了嗎？ VALARRAY 中的功能這裡都實作和加強了。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 , 源代碼是跨平台的 , 隻要 blitz 支援 .

2)    安裝 Blitz-VS.NET1.5 -FOR vs.net2003 項目

将 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\ 裡面是 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 目錄裡面還有一個 VC 項目檔案 , 這個項目是用來生成 blitz.lib 檔案的，　稍後我們将提到如何設定生成。

3)    生成 blitz.lib

啟動 vs.net2003, 設定 : 工具 -&gt; 選項 -&gt; 項目 -&gt;VC++ 目錄 , 在 ” 包含檔案 ” 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産生 blitz.lib 的 . 它所使用的源檔案就是Blitz++-0.7\src\globals.cpp, 因為代碼原作者為了保持代碼的唯一份 , 是以沒有包括到這個 for vs.net 的壓縮包中 , 你要将原 Blitz++ 目錄下的 src 目錄拷貝到這裡 . 如将 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檔案 ,debug 版本的為 blitz_d.lib, release 版本的為 blitz.lib.

    此時 , 為了以後的版本都能使用此 lib 檔案 , 我們可以配置一下全局選項 :

首先在 \Blitz-VS.NET1.6\ 下建立一 lib 目錄 , 将 blitz.lib 和 blitz_d.lib 拷貝進去 . 在工具 -&gt; 選項 -&gt; 項目 -&gt;VC++ 目錄 -&gt; 庫檔案下添加我們 lib 的路徑

4） 編譯和測試 blitz-testsuit

用 vs.net2003 打開 Blitz-Library.sln, 裡面包括了 54 個測試用例 .

将 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] .

要确認這點 , 可以打開項目配置檔案 vsproj, 用文本編輯器如 notepad 打開 , 檢視

&lt;Files&gt;

       &lt;Filter

           Name="Source Files"

           Filter="cpp;c;cxx;def;odl;idl;hpj;bat;asm"&gt;

           &lt;File

              RelativePath="..\..\testsuite\ctors.cpp"&gt;  

           &lt;/File&gt;

       &lt;/Filter&gt;

    &lt;/Files&gt;

  确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&lt;double,1&gt; psiElem(3);

    psiElem =

      -0.121990517304243,-0.099118834514638,-0.164750336116265;

    double psi_max = blitz::max(psiElem);

    cout &lt;&lt; "psiElem = " &lt;&lt; psiElem &lt;&lt; endl;

    cout &lt;&lt; "psi_max = " &lt;&lt; psi_max &lt;&lt; endl;

}

結果為 :

psiElem = 3

 [ -0.121991 -0.0991188  -0.16475  ]

psi_max = -0.0991188

2) 測試 MT1 – 主要測試矩陣指派與操作文法 ,index 的使用等等 .

源碼 :

#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&lt;double&gt; T_num;

typedef Array array3d;,3&gt;

     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));,1&gt;

     cout &lt;&lt; out_view;

#endif

BZ_DECLARE_STENCIL2(footprint,A,B)

B = Laplacian2D4(A);

BZ_END_STENCIL_WITH_SHAPE(shape(-2,-2),shape(+2,+2))

     int N = 9;

     Array&lt;double,2&gt; A(N,N), B(N,N);

     A = 0;

     A(4,4) = 1;

     applyStencil(footprint(), A, B);

     cout &lt;&lt; B(Range(2,6),Range(2,6)) &lt;&lt; endl;

5 x 5

[         0         0        -1         0         0

          0         0        16         0         0

         -1        16       -60        16        -1

          0         0        -1         0         0 ]

五．在自己的項目中使用

一個很簡單的例子 ,

建立個人項目後 , 注意以下幾件事 :

1. 添加了 lib 或正确配置了 lib 的路徑 : 将 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, 将原來我們編譯 blitz.lib 的宏定義檔案拷貝過來 .

3. 使用了 using namespace blitz

4. 正确使用 blitz 的庫對象

#include "stdafx.h"

#include "config.h"

using namespace blitz;

     complex&lt;int&gt; c(4,8);

     cout &lt;&lt; c &lt;&lt; endl;

     Array&lt;int,2&gt; ar(2,2) ;

     ar =1,1,

         2,2;

     cout &lt;&lt; ar &lt;;&gt;

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 [email protected]

六．參考文獻：

1.    [blitz] blitz 官方首頁，文檔

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&gt;