使用 boost 数字绑定和对 gesvd 的 lapack 调用时出错

Question

我最近尽了最大的努力来设置 boost 的数字绑定，以允许我从 C++ 使用 LAPACK，但我遇到了一些障碍。首先，我已经确认 boost 工作正常，所以这与我的 LAPACK 库或 boost 数字绑定有关。

这里有一些代码来测试我正在尝试做的事情：

#include <boost/numeric/ublas/vector.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/matrix.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/io.hpp>
#include <boost/numeric/bindings/lapack/gesvd.hpp>
#include <boost/numeric/bindings/traits/ublas_matrix.hpp>
//#include <boost/numeric/bindings/traits/ublas_vector2.hpp>
//#include <boost/numeric/bindings/traits/matrix_traits.hpp>

typedef boost::numeric::ublas::matrix<int> iMatrix;
typedef boost::numeric::ublas::matrix<double> dMatrix;
typedef boost::numeric::ublas::vector<int> iVector;
typedef boost::numeric::ublas::vector<double> dVector;
namespace ublas = boost::numeric::ublas;
namespace lapack = boost::numeric::bindings::lapack;

void function() {
    int n = 10;
    dMatrix jacobi(n,n); // then actually initialize it
    dVector eigenvals(n);
    dMatrix eigenvects(n);
    dVector work(n);

    int error = lapack::gesvd('N', 'A', jacobi, eigenvals, eigenvects, work);

    std::cout << eigenvals << std::endl;
}

现在，虽然我不是 100% 正确，即当一切设置正确时该代码应该编译，但我在构建时遇到的错误对我来说似乎没有多大意义。

• 在 C:\MinGW\boost\boost_1_57_0/boost/serialization/tracking.hpp:20:0 中包含的文件中，
• 在 C:\MinGW\boost\boost_1_57_0/boost/serialization/tracking.hpp:20:0 中包含的文件中，
• ......
• 来自 ..\Solver.cpp:6:
• C:\MinGW\boost\boost_1_57_0/boost/numeric/bindings/traits/ublas_matrix.hpp：在 'struct boost::numeric::bindings::traits::matrix_detail_traits, boost::numeric::ublas 的实例化中::矩阵 >':
• C:\MinGW\boost\boost_1_57_0/boost/numeric/bindings/traits/matrix_traits.hpp:48:10: 需要来自 'struct boost::numeric::bindings::traits::matrix_traits >'
• C:\MinGW\boost\boost_1_57_0/boost/numeric/bindings/lapack/gesvd.hpp:167:7: 来自 'int boost::numeric::bindings::lapack::gesvd(char, char, char, MatrA&, VecS&, MatrU&, MatrV&)'
• C:\MinGW\boost\boost_1_57_0/boost/numeric/bindings/lapack/gesvd.hpp:477:50: 来自 'int boost::numeric::bindings::lapack::gesvd(char, char, MatrA&、VecS&、MatrU&、MatrV&)'
• ..\Solver.cpp:85:77：从这里需要
• C:\MinGW\boost\boost_1_57_0/boost/numeric/bindings/traits/ublas_matrix.hpp:46:5：错误：“sizeof”对不完整类型“boost::STATIC_ASSERTION_FAILURE”的无效应用
• BOOST_STATIC_ASSERT((boost::is_same

我再次测试了 boost 和 ublas 本身工作正常。当我注释掉 lapack::gesvd 代码行时，一切都编译并运行良好。据我所知，这些错误意味着我已将 LAPACK 正确链接到程序（没有未解析的符号），并且我的程序能够找到正确的绑定文件（调用 lapack::gesvd 在您给出时返回不同的错误它输入不正确）。所以我很茫然。

我使用的是 64 位 Windows，使用 Eclipse、C++、boost、ublas 和 LAPACK。关于 LAPACK 的 boost 数值绑定的信息可以在这里找到：http://git.tiker.net/boost-numeric-bindings.git/blob_plain/be4a548307f3e95786acb3487e571bdffe738e4a:/libs/numeric/bindings/lapack/doc/index.html

任何关于使用 boost 数字绑定+LAPACK 的整体链接/编译过程的建议都将不胜感激。老实说，我在网上找不到任何好的例子。

Answer 1

所以我发现了我的问题——有几个——我想我应该回答我自己的问题，这样其他人可能会受益。

首先，我的 LAPACK 安装不正确。我下载的是 64 位版本而不是 32 位版本。尽管现在是 2015 年，但不知怎的，我还是被 32 位版本的 lapack dll 卡住了……

其次，Eclipse 中的链接与我想象的有点不同。转到项目属性，C/C++ Build -> Settings -> Tool Settings -> MinGW C++ Linker -> Libraries 允许您链接库。在顶级库选项 (-l) 下，我添加了 lapack 和 blas。在底部库搜索路径 (-L) 下，我添加了 .dll 文件的位置。

此时，我可以运行示例 LAPACK 代码，只是不使用 boost 数字绑定。第三，我弄清楚了数字绑定特征包括什么。从the traits overview page，我发现为了在绑定到 LAPACK 时使用特定的向量或矩阵类，我必须包含适当的特征特化。例如，使用boost::numeric::ublas::matrix 对象并将其发送到所需的LAPACK，包括特征头文件<boost/numeric/bindings/traits/ublas_matrix.hpp>。

这解决了您从原始帖子中看到的错误，我可以使用 boost 数字绑定。最后，我弄乱了我的示例代码，因为我实际上并不了解gesvd 在做什么。这只是一个测试程序，所以没什么大不了的，但我会附上下面的工作代码，以展示我最初尝试的奇异值分解。

#include <boost/numeric/ublas/vector.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/matrix.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/io.hpp>

#include <boost/numeric/bindings/lapack/gesvd.hpp>

#include <boost/numeric/bindings/traits/ublas_matrix.hpp>
#include <boost/numeric/bindings/traits/ublas_vector.hpp>
#include <boost/numeric/bindings/traits/ublas_vector2.hpp>

typedef boost::numeric::ublas::matrix<int> iMatrix;
typedef boost::numeric::ublas::matrix<double> dMatrix;
typedef boost::numeric::ublas::vector<int> iVector;
typedef boost::numeric::ublas::vector<double> dVector;
namespace ublas = boost::numeric::ublas;
namespace lapack = boost::numeric::bindings::lapack;

void function() {
    int n = 10;
    dMatrix jacobi(n,n); // then actually initialize it
    dVector eigenvals(n);

    //int error = lapack::gesvd('S','S', jacobi, eigenvals, eigenvects1, eigenvects2);
    int error = lapack::syevd('V','L', jacobi, eigenvals, lapack::optimal_workspace() );

    std::cout << eigenvals << std::endl;
    std::cout << jacobi << std::endl;
}