cblas安装以及使用实例

CBLAS是BLAS的C语言接口。BLAS的全称是Basic Linear Algebra Subprograms，中文大概可以叫做基础线性代数子程序。主要是用于向量和矩阵计算的高性能数学库。本身BLAS是用Fortran写的，为了方便C/C++程序的使用，就有了BLAS的C接口库CBLAS。BLAS的主页是http://www.netlib.org/blas/，CBLAS的下载地址也可以在这个页面上找到。

CBLAS安装需要先装BLAS，从主页上下载blas.tgz，解压，根据系统修改make.inc和Makefile，make，就会生成一个blas_LINUX.a文件。然后，下载cblas.tgz，解压，在目录下将Makefile.*文件改名或者做一个链接文件为Makefile.in文件，比如在Linux下就是ln -s Makefile.LINUX Makefile.in，根据具体情况修改Makefile.in文件，主要是BLAS的库文件路径BLLIB和CBLAS的安装目录CBDIR，make help就可以打印出可以使用的make命令，要生成全部文件就是用make all。在(CBDIR)目录下的(CBLIBDIR)将生成CBLAS的库文件$(CBLIB)，cblas_LINUX.a。

在CBLAS的安装目录(CBDIR)下的src目录中有个cblas.h是包括的CBLAS的函数和常量的头文件，使用CBLAS的时候就需要这个头文件，同时还需要BLAS的库文件(BLLIB )和CBLAS的库文件$(CBLIB)。

CBLAS/BLAS分为3个level，level1是用于向量的计算，level2是用于向量和矩阵之间的计算，level3是矩阵之间的计算。比如计算矩阵的乘法就是属于level3，这里就用矩阵乘法来学习使用CBLAS。

计算矩阵乘法的函数之一是 cblas_sgemm，使用单精度实数，另外还有对应双精度实数，单精度复数和双精度复数的函数。在此以 cblas_sgemm为例。

函数定义为：

void cblas_sgemm(const enum CBLAS_ORDER Order, 
                 const enum CBLAS_TRANSPOSE TransA,
                 const enum CBLAS_TRANSPOSE TransB,   
                 const int M, 
                 const int N,
                 const int K, 
                 const float alpha, 
                 const float  *A,
                 const int lda, 
                 const float  *B, 
                 const int ldb,
                 const float beta, 
                 float  *C, 
                 const int ldc)

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关于此函数的详细定义可以在http://www.netlib.org/blas/sgemm.f 找到，只不过是fortran语言的,这个C语言版的略有差别。

此函数计算的是 C = alpha*op( A )*op( B ) + beta*C,

const enum CBLAS_ORDER Order，这是指的数据的存储形式，在CBLAS的函数中无论一维还是二维数据都是用一维数组存储，这就要涉及是行主序还是列主序，在C语言中数组是用行主序，fortran中是列主序。我还是习惯于是用行主序，所以这个参数是用CblasRowMajor，如果是列主序的话就是CblasColMajor。

const enum CBLAS_TRANSPOSE TransA和 const enum CBLAS_TRANSPOSE TransB，这两个参数影响的是op( A )和op( B)，可选参数为CblasNoTrans=111, CblasTrans=112, CblasConjTrans=113，其中TransA = CblasNoTrans, op( A ) = A，TransA = CblasTrans, op( A ) = A’，TransA = CblasConjTrans, op( A ) = A’。 TransB类似。

const int M，矩阵A的行，矩阵C的行
const int N，矩阵B的列，矩阵C的列
const int K，矩阵A的列，矩阵B的行

const float alpha， const float beta，计算公式中的两个参数值，如果只是计算C=A*B，则alpha=1,beta=0

const float *A， const float *B， const float *C，矩阵ABC的数据

const int lda， const int ldb， const int ldc，在BLAS的文档里，这三个参数分别为ABC的行数，但是实际使用发现，在CBLAS里应该是列数。

我在这里计算两个简单矩阵的乘法。

A:
1,2,3
4,5,6
7,8,9
8,7,6

B:
5,4
3,2
1,0

程序代码：

//因为程序是C++，而CBLAS是C语言写的，所以在此处用extern关键字
extern "C"
{
 #include "cblas.h"
} 
#include 
using namespace std;
int main(void) {

 const enum CBLAS_ORDER Order=CblasRowMajor;
 const enum CBLAS_TRANSPOSE TransA=CblasNoTrans;
 const enum CBLAS_TRANSPOSE TransB=CblasNoTrans;
 const int M=4;//A的行数，C的行数
 const int N=2;//B的列数，C的列数
 const int K=3;//A的列数，B的行数
 const float alpha=1;
 const float beta=0;
 const int lda=K;//A的列
 const int ldb=N;//B的列
 const int ldc=N;//C的列
 const float A[K*M]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,8,7,6};
 const float B[K*N]={5,4,3,2,1,0};
 float C[M*N]; 

 cblas_sgemm(Order, TransA, TransB, M, N, K, alpha, A, lda, B, ldb, beta, C, ldc);

 for(int i=0;ifor(int j=0;jcout<"\t";
      }
      cout<return 1;
}

在Ubuntu12.04中同样会报错，不过安装命令并不是 sudo apt-get install atlas3-base 而是：sudo apt-get install libatlas-dev 安装之后生成的库在/usr/lib下面有个软连接，名字为libblas.a，blas的实际安装目录为/etc/alternatives/libblas.a，然后在编译时使用命令： g++ main.cpp cblas_LINUX.a libblas.a -o main 即不需要使用blas_LINUX.a库，也不需要安装之前的blas了。

另外ls 按照时间升序查看文件的命令为： ls -lrt 降序为: ls -lt