Я збираюся не погодитися з деякими іншими відповідями і скажу, що вважаю, що з'ясування способу використання LAPACK є важливим у галузі наукових обчислень.
Однак існує велика крива навчання використання LAPACK. Це тому, що написано на дуже низькому рівні. Недоліком цього є те, що воно здається дуже вибагливим і не приємним для почуттів. Перевага його в тому, що інтерфейс однозначний і в основному ніколи не змінюється. Крім того, реалізація LAPACK, наприклад, бібліотека ядер Intel Math , дійсно швидка.
Для своїх цілей я маю власні класи C ++ вищого рівня, які обертаються навколо підпрограм LAPACK. Багато наукових бібліотек також використовують LAPACK під ним. Іноді їх просто використовувати просто, але, на мою думку, в розумінні цього інструменту є велика цінність. З цією метою я запропонував невеликий робочий приклад, написаний на C ++, використовуючи LAPACK, щоб розпочати роботу. Це працює в Ubuntu, із liblapack3встановленим пакетом та іншими необхідними пакетами для побудови. Можливо, він може використовуватися в більшості дистрибутивів Linux, але установка LAPACK та посилання на неї можуть відрізнятися.
Ось файл test_lapack.cpp
#include <iostream>
#include <fstream>
using namespace std;
// dgeev_ is a symbol in the LAPACK library files
extern "C" {
extern int dgeev_(char*,char*,int*,double*,int*,double*, double*, double*, int*, double*, int*, double*, int*, int*);
}
int main(int argc, char** argv){
// check for an argument
if (argc<2){
cout << "Usage: " << argv[0] << " " << " filename" << endl;
return -1;
}
int n,m;
double *data;
// read in a text file that contains a real matrix stored in column major format
// but read it into row major format
ifstream fin(argv[1]);
if (!fin.is_open()){
cout << "Failed to open " << argv[1] << endl;
return -1;
}
fin >> n >> m; // n is the number of rows, m the number of columns
data = new double[n*m];
for (int i=0;i<n;i++){
for (int j=0;j<m;j++){
fin >> data[j*n+i];
}
}
if (fin.fail() || fin.eof()){
cout << "Error while reading " << argv[1] << endl;
return -1;
}
fin.close();
// check that matrix is square
if (n != m){
cout << "Matrix is not square" <<endl;
return -1;
}
// allocate data
char Nchar='N';
double *eigReal=new double[n];
double *eigImag=new double[n];
double *vl,*vr;
int one=1;
int lwork=6*n;
double *work=new double[lwork];
int info;
// calculate eigenvalues using the DGEEV subroutine
dgeev_(&Nchar,&Nchar,&n,data,&n,eigReal,eigImag,
vl,&one,vr,&one,
work,&lwork,&info);
// check for errors
if (info!=0){
cout << "Error: dgeev returned error code " << info << endl;
return -1;
}
// output eigenvalues to stdout
cout << "--- Eigenvalues ---" << endl;
for (int i=0;i<n;i++){
cout << "( " << eigReal[i] << " , " << eigImag[i] << " )\n";
}
cout << endl;
// deallocate
delete [] data;
delete [] eigReal;
delete [] eigImag;
delete [] work;
return 0;
}
Це можна побудувати за допомогою командного рядка
g++ -o test_lapack test_lapack.cpp -llapack
Це дозволить створити виконуваний файл з назвою test_lapack. Я налаштував це на читання у текстовому файлі введення. Ось файл з назвою, matrix.txtщо містить матрицю 3x3.
3 3
-1.0 -8.0 0.0
-1.0 1.0 -5.0
3.0 0.0 2.0
Для запуску програми просто введіть
./test_lapack matrix.txt
в командному рядку, і вихід повинен бути
--- Eigenvalues ---
( 6.15484 , 0 )
( -2.07742 , 3.50095 )
( -2.07742 , -3.50095 )
Коментарі:
- Ви, здається, скинуті схемою іменування для LAPACK. Короткий опис тут .
- Інтерфейс для підпрограми DGEEV знаходиться тут . Ви маєте змогу порівняти опис аргументів там із тим, що я зробив тут.
- Зверніть увагу на
extern "C"розділ вгорі, і що я додав підкреслення до dgeev_. Це тому, що бібліотека була написана та побудована у Fortran, тому це необхідно для того, щоб символи збігалися при посиланні. Це залежить від компілятора і від системи, тому якщо ви використовуєте це в Windows, все це доведеться змінити.
- Деякі люди можуть запропонувати використовувати C-інтерфейс для LAPACK . Вони можуть мати рацію, але я завжди робив це так.