一．起因
安装和使用 blitz++ 时经常遇到问 , 查看了 ccboy 写的《 VC++ _NET 2003 –安装和使用 Boost 1_30 和 Blitz++0_6 》，但他写的不详细 , Blitz 的官方文档也不清楚 , 只好自己来 , 花了不少时间才初步弄清楚。
二． Blitz 简介
大家知道 Fortran 是公认的科学计算编程语言 , 大量数值计算库都是基于 fortran 的 , 如 lapack. 而 blitz++ 则为科学计算人员提供了面向对象的 C++ 的数值计算程序库 , 速度能与 fortran77/90 匹配 .
用过 matlab 的人知道 , matlab 是一种基于矩阵的第四代语言 , 它将每个变量都视作矩阵 , 赋值起来比起 c/c++/java 等主流语言起来非常方便 , 而 blitz++ 也提供了这种矩阵的强大操作 , 而且性能比起 matlab 要快很多 , 这是因为两种的语言特性所决定的 .
Blitz++ 最新的版本中提供了数组和向量 ( 即矩阵 ), 随机数产生器 , 小向量和矩阵 .
值得注意的是 , 与其它数值计算包相比较 , blitz 是非常有个性的 , 它不求高大全 , 如它并没有提供所有的矩阵操作功能 , 如求特征向量 ,FFT 分析 等 . 它的特点在于面向对象、数组操作语法和模板操作（ But the main focus of blitz is on array syntax and stencil operations ） [4] 。矩阵操作功能，想起 STL 中的VALARRY 了吗？ VALARRAY 中的功能这里都实现和加强了。这个在测试项目 MT1 中可以初步显示 .
三．安装与测试
1) 安装 Blitz++-0.7 通用代码
首先要安装最原始的代码包 , 源代码是跨平台的 , 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 .解压缩 , 如到 C:\vc\Blitz++-0.7\
2) 安装 Blitz-VS.NET1.5 -FOR vs.net2003 项目
如果想 blitz 能在 VS.net 下使用 , 就要定义相应的宏 , 使用相应的头文件 , lib 和 blitz++ 提供的类就行 . 而宏定义 ,Lib 的编译项目文件 , 这些工作 Julian Cummings 已经为我们做好 . 在 blitz++ 的主页上查看 supported platforms, 看到 blitz for vs.net, 循提示去到 blitz 在 sourceforge 的 cvs 下查找 , 在cvs 目录下 http://cvs.sourceforge.net/viewcvs.py/blitz/blitz , 下载两个文件 : Blitz-VS.NET.zip 和 README-VS.NET.txt, 我下载时的这两个文件的最新版本分别是 1.6 和 1.1
将 blitz-VS.NET zip 解压缩 , 它的主目录与 C:\vc\Blitz++-0.7 的相同 , 我们假设它为 C:\vc\Blitz-VS.NET1.6 , 目录结构如下 :
Blitz\
Blitz-Testsuite\
Blitz-Library.ncb
Blitz-Library.sln
Blitz-Library.suo
blitz\ 里面是 config.h, 它定义了 blitz 相关的宏变量 , 如 BZ_HAVE_COMPLEX, BZ_HAVE_STL 等等 , 这是每个项目必须用到的 .
blitz 目录里面还有一个 VC 项目文件 , 这个项目是用来生成 blitz.lib 文件的， 稍后我们将提到如何设置生成。
3) 生成 blitz.lib
启动 vs.net2003, 设置 : 工具 -> 选项 -> 项目 ->VC++ 目录 , 在 ” 包含文件 ” 中添加 blitz-0.7 的路径 ( 即 cl 中的 /I 参数 ) ，如 C:\vc\blitz 。 下图为我的配置
使用 vs.net2003 打开为 C:\vc\Blitz-VS.NET1.6\blitz\ blitz.vcproj, 如上所述 , 我们正是用这个项目来产生 blitz.lib 的 . 它所使用的源文件就是Blitz++-0.7\src\globals.cpp, 因为代码原作者为了保持代码的唯一份 , 所以没有包括到这个 for vs.net 的压缩包中 , 你要将原 Blitz++ 目录下的 src 目录拷贝到这里 . 如将 C:\vc\Blitz++-0.7\src 拷贝到 C:\vc\Blitz-VS.NET1.6\src
编译生成 blitz.lib. 编译时会出现错误提示 , 如 error PRJ0019: 工具从 ”copying blitz_d.lib..” 不必理会 , 这是 blitz 的 BUG, 在 DEBUG 或 release目录下已经生成了我们所需的文件 ,debug 版本的为 blitz_d.lib, release 版本的为 blitz.lib.
此时 , 为了以后的版本都能使用此 lib 文件 , 我们可以配置一下全局选项 :
首先在 \Blitz-VS.NET1.6\ 下新建一 lib 目录 , 将 blitz.lib 和 blitz_d.lib 拷贝进去 . 在工具 -> 选项 -> 项目 ->VC++ 目录 -> 库文件下添加我们 lib 的路径
4） 编译和测试 blitz-testsuit
用 vs.net2003 打开 Blitz-Library.sln, 里面包括了 54 个测试用例 .
将 Blitz++-0.7 下的 testsuite 目录拷贝到 Blitz-VS.NET1.6, 原因也是为了保持代码的唯一性 , 据作者所说 [4] .
要确认这点 , 可以打开项目配置文件 vsproj, 用文本编辑器如 notepad 打开 , 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>
确定项目选项输入库为 blitz_d.lib 或 blitz.lib
编译 , 执行 .
1) 如测试 ABA1, 这是求数组的最大值的测试
源代码为 :
#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;
}
结果为 :
psiElem = 3
[ -0.121991 -0.0991188 -0.16475 ]
psi_max = -0.0991188
2) 测试 MT1 – 主要测试矩阵赋值与操作语法 ,index 的使用等等 .
源码 :
#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;,3>
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));,1>
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;
}
结果为 :
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．在自己的项目中使用
一个很简单的例子 ,
新建个人项目后 , 注意以下几件事 :
1. 添加了 lib 或正确配置了 lib 的路径 : 将 blitz.lib 拷贝到项目下或在项目属性中配置好引用路径 .
2. 添加了 config.h, 将原来我们编译 blitz.lib 的宏定义文件拷贝过来 .
3. 使用了 using namespace blitz
4. 正确使用 blitz 的库对象
#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 <;>
}
在编译时 , 各种配置都要非常小心 , 一不小心就会出错 , 按照以上的步骤一步一步来 , 应该不会有太大的错误 , 有任何问题或建议 , 可与我联系 armylau@163.com
六．参考文献：
1. [blitz] blitz 官方主页，文档
2. [IBM] C 和 C++ 的矩阵库－评估和比较 Meschach 、 Cooperware 矩阵和 Blitz.htm http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/linux/other/matrix/index.shtml
3. [ccboy] ccboy 写的 VC++ _NET 2003 –安装和使用 Boost 1_30 和 Blitz++0_6
4. [Julian C.]emails
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