C++科学计算库－gsl

很有可能某一天，在程序里面你会需要用到一些函数，比如 Γ 函数，β 函数，还有普通的对数吖之类的，你会想到什么，不会是＃i nclude 吧？计算机科学发展了这么多年，已经有了许许多多优秀的科学计算的函数库，涵盖了各种方面，你所要做的，就是导入它们，把参数代入，然后等待结果，呵呵。忘掉那个又大，又慢，又难看，又难操作的MatLab吧（软件要是都象工程或者科学软件那样来开发，也就是只讲功能，根本不管不顾使用者的习惯或者难受程度，计算机行业早就倒闭了……）

    下面的文字默认你已经熟练掌握了各种C++编译器尤其是MinGW的命令行编译，当然，如果你bs windows并且在linux下面编译大规模源代码得心应手，那……

    目前号称有三大库支持科学计算，它们是GNU的gsl，blitz++以及MTL，我们这里要使用GNU的gsl来做科学计算gsl可以在 http://www.gnu.org下载，不过不是bin发布，还要自己编译，而且对windows的支持不好。

    我们可以在这里得到可以在MingW下面用的Lib版本的gsl，它是：
http://gnuwin32.sourceforge.net/packages/gsl.htm

这里下载两个文件就可以支持windows下的编程，分别是gsl-1.8-bin.zip和gsl-1.8-dev.zip（版本号今后可能会变），bin里面提供了dll，dev里面提供了头文件和lib（这里只有.a格式的lib，所以不支持VC只支持MingW），把头文件复制到MingW的include目录里面去，把lib（两个.a文件：libgsl.a和libgslcblas.a）放到你的源代码的同一个目录下面，然后就可以在程序里面调用gsl的函数了！

下面是例子

＃i nclude
＃i nclude

int main()
{
 std::cout << gsl_sf_gamma_inc( 1.5, 0.5 ) << std::endl;
 std::cout << gsl_sf_gamma_inc_Q( 1.5, 0.5 ) << std::endl;
 std::cout << gsl_sf_gamma_inc_P( 1.5, 0.5 ) << std::endl;
}

如果想要在VC编译器下面用gsl，也可以到这里下载lib库文件
http://www6.in.tum.de/~kiss/WinGsl.htm

WinGsl
Windows vesrsion of the GNU Scientific Library
Description
    Here you will find a MS-VC++ adaptation of the GNU gsl-1.4 library. It's free in the sense of GNU licensing scheme.
    You have the choice to download the complete set of source code and compile yourself or download just  the precompiled static/dynamic libraries.

Versions
WinGsl-1.4.xx
 Contain the complete set of free source code, help and samples based on gsl-1.4, necessary to compile and use the scientific library under Windows with MS-VC++ 6.0 / 7.0
 WinGsl-1.4.01  / 09.07.2004  First release. ( ~3.6 MB)
WinGsl-1.4.02  / 11.08.2004  Current version.
  WinGsl-Lib-1.4.xx
 Contains a ready-to-use set of static and dynamic libraries generated from WinGsl-1.4.xx.
 
WinGsl-Lib-1.4.01  / 09.07.2004  First release. ( ~16.8 MB, VC++ 6.0)
WinGsl-Lib-1.4.02  / 11.08.2004  Current version ( VC++ 6.0).
WinGsl-Lib-1.4.03  / 27.08.2004  Current version ( .NET 2003).

虽然版本有点老，但是应该够用了。
 

附带两篇转载文章，对原作者表示感谢：
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GNU数学函数库gsl在windows下的移植
1.gsl在dev-c++下的移植：
(1)下载gsl-1.8.exe:
  http://gnuwin32.sourceforge.net/packages/gsl.htm
(2)安装gsl，安装后在安装目录下将有如下目录
/contrib/gsl-1.8 一些说明文件
/bin 二进制文件
     libgsl.dll             gsl的动态链接库(基于gcc的正式版本)
     libgsl_d.dll           gsl的动态链接库(基于gcc的调试版本)
     libgslcblas.dll        cblas的动态链接库(基于gcc的正式版本)
     libgslcblas_d.dll      cblas的动态链接库(基于gcc的调试版本)
     gsl-histogram.exe      用于计算数据直方图的程序
     gsl-randist.exe        用于生成服从指定分布数据的程序
/lib 库文件
     libgsl.a                gsl的静态链接库(基于gcc的正式版本)
     libgsl_d.a              gsl的静态链接库(基于gcc的调试版本)
     libgslcblas.a           cblas的静态链接库(基于gcc的正式版本)
     libgslcblas_d.a         cblas的静态链接库(基于gcc的调试版本)
     libgsl_dll.a            libgsl.dll的gcc输入库
     libgsl_d_dll.a          libgsl_d.dll的gcc输入库
     libgslcblas_dll.a       libgslcblas.dll的gcc输入库
     libgslcblas_d_dll.a     libgslcblas_d.dll的gcc输入库
     libgsl.def              输出libgsl.dll的定义
     libgslcblas.def         输出libgslcblas.dll的定义
/doc 有关文档
/info
/man1
/man3
     各种格式的gsl帮助文件
/include/gsl 头文件
     gsl include files
     其中使用到的主要有bin，lib，include/gsl下的文件
 (3)设置dev-c++编译环境，有两种方式：
 一、这种最简单，将gsl安装目录下的bin下libgsl.dll，libgslcblas.dll复制到dev-c++安装目录下的bin目录下；lib下libgsl.a，libgslcblas.a复制到dev-c++安装目录下的lib目录下；include下的整个gsl文件夹复制到dev-c++安装目录下的include目录下。打开dev-c++,工具－编译选项－编译器，选上“在连接器命令行加入如下命令”，加入-lgsl -lgslcblas(即在连接时连上libgsl.a，libgslcblas.a，gcc可以自动识别前缀lib和后缀.a)
  ＃i nclude
  ＃i nclude
int main(void)
  {
    double x = 5.0;
    double y = gsl_sf_bessel_J0(x);
    printf("J0(%g) = %.18en", x, y);
    system("pause");
    return 0;
  }移植
 可以正常运行。
 二、打开dev-c++,工具－编译选项－目录，分别将gsl安装目录下的lib，include加入到库和头文件的路径中。最后，在编译器选项中，选中“在连接器命令行加入如下命令”，加入-lgsl -lgslcblas，即可以正常使用gsl。

2.gsl在Visual C++ 6.0下的移植
(1)下载WinGsl-Lib-1.4.02.zip
  http://www6.in.tum.de/~kiss/WinGsl.htm
(2)解压到临时目录，WinGsl中的库文件的扩展名是.lib,可用于Visual C++ 6.0 的编译器
(3)设置Visual C++ 6.0编译环境，有两种方式：
 一、将临时目录下bin中的WinGsl.dll和WinGslD.dll复制到~/Microsoft Visual Studio/VC98/Bin下；整个Gsl目录复制到~/Microsoft Visual Studio/VC98/Include下；lib目录下的所有.lib文件全部复制到~/Microsoft Visual Studio/VC98/Lib下。在使用gsl函数时，在新建的工程中，project－settings－link，在object/library modules中加入你用到的库文件，如WinGsl.lib等，加入多个可以用空格隔开。
 二、打开VC，tools－options－directories，将解压目录下的lib，gsl分别加入到库文件和头文件的搜索路径中，将WinGsl.dll和WinGslD.dll复制到

~/Microsoft Visual Studio/VC98/Bin下。在新建的工程中将你所使用到的库文件加入到object/library modules。
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GSL 在 Windows开发环境下的使用
2005-9-11
GSL（GNU Scientific Library）是一个非常不错的科学计算函数库，本站前面已经有文章对此做过介绍，本文将主要介绍在Win32平台三个不同的开发环境下如何使用这个软件库

首先下载GSL win32的套装程序，地址在gnuwin32 GSL需要下载 Binaries 和 Developer files 。下载后解压到一个目录D:/temp中，然后开始进入下面的步骤。

下面介绍三个不同的开发环境：MingW、Visual C++ 7.0 和 Borland C++ Builder。

一、MingW
首先将D:/temp下bin目录中的两个dll动态链结库（libgsl.dll和libgslcblas.dll）复制到 mingw 的 bin 目录中（gcc路径必须在 PATH 中）或者乾脆直接复制到 C:/Windows 或者 C:/Windows/system32 中，总之是程序运行的话必须可以找到这两个动态链结库。

再将 D:/temp/include/ 下 gsl 目录完整复制到 mingw 的 include 目录中去，这些全是头文件，开发程序时必须会用到的。然后将 D:/temp/lib 下的 libgsl.a 和 libgslcblas.a 复制到 mingw 的 lib 目录下。

现在一切都准备好了，可以尝试编译一个测试程式看看是否运行正常，这样的话，整个开发过程与 Linux 下开发 GSL 程序完全一样。
编译命令是:
gcc test.c -o text.exe -lgsl

二、Visual C++ 7.0

如前所述，需要先将那两个动态链结库复制到PATH路径中的目录下，然后复制D:/temp/include/ 下 gsl 目录到 Visual C++ 的 Include 目录下，再将 D:/temp/lib 下的 libgsl.lib 和 libgslcblas.lib 复制到 Visual C++ 的 lib 目录下。

这样准备工作就做完了，下来拿一个简单的程序来测试：

编译命令是:

cl test.c /link libgsl.lib用IDE时则是需要将这两个lib档加到 link 参数中去即可。

三、Borland C++ Builder

依然同前，需要先将那两个动态链结库复制到PATH路径中的目录下，然后复制D:/temp/include/ 下 gsl 目录到 Borland C++ Builder 的 Include 目录下。

下来的步骤稍有麻烦，进入那两个dll所在目录，用BCB所带的 implib 工具产生2个需要用到的 lib 文件，命令如下：

implib -af libgsl.lib libgsl.dll
implib -af libgslcblas.lib libgslcblas.dll然后将这两个lib文件复制到 BCB 的 lib 目录下即可。D:/teml/lib 下的 libgsl-bcc.lib 和 libgslcblas-bcc.lib 经过我试验在BCB编译中不可用。只能用implib产生的lib档。

现在开始测试，编译命令：

bcc32 test.c libgsl.lib命令行是如此，如果你用BCB的IDE的话，就更简单了，将这两个lib文件名加到编译参数中就可以了。

事情的经过就这么简单。

下面是test.c的源码

＃i nclude
＃i nclude

int main (void)
{
    double x = 5.0;
    double y = gsl_sf_bessel_J0(x);
    printf ("J0(%g) = %.18en", x, y);
    return 0;
}