windows 环境下使用GSL

GNU Scientific Library(GSL)是一个为C和C++程序员提供的科学数值运算库。该科学计算库异常强大，提供了如下方面的支持：
Complex Numbers Roots of Polynomials Special Functions
Vectors and Matrices Permutations Sorting
BLAS Support Linear Algebra Eigensystems
Fast Fourier Transforms Quadrature Random Numbers
Quasi-Random Sequences Random Distributions Statistics
Histograms N-Tuples Monte Carlo Integration
Simulated Annealing Differential Equations Interpolation
Numerical Differentiation Chebyshev Approximation Series Acceleration
Discrete Hankel Transforms Root-Finding Minimization
Least-Squares Fitting Physical Constants IEEE Floating-Point
Discrete Wavelet Transforms Basis splines

对于经常处理复杂数学计算的开发人员来说，无疑是莫大的解脱~
该项目的主页是：http://www.gnu.org/software/gsl/gsl.html
遗憾的是GSL不支持windows平台，不过所幸的是有人做了GSL在windows上的移植工作，名唤WinGSL（http://www6.in.tum.de/~kiss/WinGsl.htm），虽然版本比较老，只更新到04年，但对于一般人来说，还是足够了。
之前写过一点计算机视觉方面的程序，涉及到矩阵运算都通过VC调用matlab计算引擎来处理。虽然比较方便，但是前提是要安装matlab，并且调用计算引擎进行数据交换的速度也不快。这次数据挖掘作业，会设计到一些矩阵分解，特征值求解之类的运算，为了偷懒，决定试用一下WinGSL。

在VC6.0下配置WinGSL极为简单：
1.从http://www6.in.tum.de/~kiss/WinGsl.htm下载最新的WinGSL（当前是1.4版），解压到某个目录，假设为D:WinGSL
2.将WinGSL使用的lib和头文件加入vc6的设置：
vc6.0->tools->options->directories
将D:WinGSLlib，D:WinGSL分别加入到库文件和头文件的搜索路径中。
3.将WinGsl.dll和WinGslD.dll复制到%VC_HOME%/VC98Bin下，或者是复制到新建的VC6工程的主目录下。
4.在新建的工程中将要使用的库加入到连接器中：
vc6.0->project->settings->link->object/library modules。
配置完毕后测试如下代码：

#include <stdio.h>

#include <gsl/gsl_linalg.h>

int

main (void)

{

  double a_data[] = { 0.18, 0.60, 0.57, 0.96,

                      0.41, 0.24, 0.99, 0.58,

                      0.14, 0.30, 0.97, 0.66,

                      0.51, 0.13, 0.19, 0.85 };

  double b_data[] = { 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 };

  gsl_matrix_view m

    = gsl_matrix_view_array (a_data, 4, 4);

  gsl_vector_view b

    = gsl_vector_view_array (b_data, 4);

  gsl_vector *x = gsl_vector_alloc (4);

  int s;

  gsl_permutation * p = gsl_permutation_alloc (4);

  gsl_linalg_LU_decomp (&m.matrix, p, &s);

  gsl_linalg_LU_solve (&m.matrix, p, &b.vector, x);

  printf ("x = ");

  gsl_vector_fprintf (stdout, x, "%g");

  gsl_permutation_free (p);

  gsl_vector_free (x);

  return 0;

}

编译，链接通过，说明配置成功。但是运行结果居然出错！

这可是GSL网站上的标准示例…

debug了一下，发现x计算正确，但是调用 gsl_vector_fprintf (pf, x, “%g”);时即出错…

汗~~
于是重新google了一下，发现sourceforge上还有个GnuWin32，专门移植负责GNU的项目到win32平台。自然也包括了GSL for windows移植版，当前版是1.8，比WinGSL要新一些，可以再这里下载： http://gnuwin32.sourceforge.net/packages/gsl.htm。

于是乎高高兴兴的down了下来，类似的重新配置了一遍，运行上述程序，结果…

可以正确的输出结果，但是冒出个debug错误~~程序结束时chkesp检查ESP指针时发现不一致…汗~~~

PS：由于VC6.0对模板的支持不好，尤其是不支持模板类的声明和定义分开，所以很多以模板编写的库都无法在VC6.0下使用，例如Blitz++和MTL

Update @ 4.25

GSL for windows 1.8带的库文件是.a文件，不是windows下常见的.lib格式，因此可以用vc6自带的lib工具根据.def模块定义文件生成.lib文件：

lib.exe /machine:i386 /def:libgsl.def

lib.exe /machine:i386 /def:libgslcblas.def

若提示找不到mspdb60.dll，则复制一份mspdb60.dll到C:WINDOWSsystem32或者%VC_HOME%VC98Bin目录下即可。一般说来，mspdb60.dll在%VC_HOME%CommonMSDev98Bin下面可以找到，若也没有，则从网上down一个即可。

若要使用动态链接库，则需要在VC的预编译器定义中加入GSL_DLL:

vc6.0->project->settings->C/C++->Preprocessor definitions

然后将GSL的BIN目录下的libgslcblas.dll、libgsl.dll拷贝到C:WINDOWSsystem32目录下即可。

Update @ 4.26

下载GSL最新版1.12，在Uubuntu 8.10上测试上述程序通过。

Update @ 2010.1.3

重新试验了一下GSL for windows 1.8。最上面的代码可以编译，但运行时仍然出错，但是用gsl官网上的一个最简单sample却可正确编译运行。这说明不是环境配置的问题，是该GSL for windows 1.8自身的问题。可能是版本过低，可能是由于导出库函数的接口不一致等原因导致在windows下不稳定。

最后，强烈建议直接在linux下使用最新版的gsl。