vc.net2003下安装和使用blitz++详细指南

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 ） <b>[4] </b>。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 .

2)    安装 Blitz-VS.NET1.5 -FOR vs.net2003 项目

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 -&gt; 选项 -&gt; 项目 -&gt;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 -&gt; 选项 -&gt; 项目 -&gt;VC++ 目录 -&gt; 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

&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&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;

}

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 :

#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"

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 [email protected]

六．参考文献：

1.    [blitz] blitz 官方主页，文档

3.    [ccboy] ccboy 写的 VC++ _NET 2003 –安装和使用 Boost 1_30 和 Blitz++0_6

4.    [Julian C.]emails

/File/DIV&gt;