Armadillo：C++下的Matlab替代品

地址：http://arma.sourceforge.net/

许可证：MPL 2.0

目前使用比较广的C++矩阵运算库之一，是在C++下使用Matlab方式操作矩阵很好的选择，许多Matlab的矩阵操作函数都可以找到对应，这 对习惯了Matlab的人来说实在是非常方便，另外如果要将Matlab下做研究的代码改写成C++，使用Armadillo也会很方便，这里有一个简易的Matlab到Armadillo的语法转换。下面列了一些Armadillo的特性：

• 支持整数，浮点数，和复数矩阵。
• 支持矩阵逐元素操作，包括abs · conj · conv_to · eps · imag/real · misc functions (exp, log, pow, sqrt, round, sign, ...) · trigonometric functions (cos, sin, ...)等等。
• 支持矩阵分块操作。
• 支持对整体矩阵的操作diagvec · min/max · prod · sum · statistics (mean, stddev, ...) · accu · as_scalar · det · dot/cdot/norm_dot · log_det · norm · rank · trace等等。
• Matlab用户，你甚至可以找到你熟悉的hist · histc · unique · cumsum · sort_index · find · repmat · linspace等函数。
• 除了自带的矩阵基本运算之外，可自动检测是否安装有BLAS，或更快的 OpenBLAS, Intel MKL, AMD ACML，并使用他们替代自带基本运算实现。
• 提供接口使用LAPACK进行矩阵分解运算，svd · qr · lu · fft等等。
• 提供了稀疏矩阵类，支持常用操作，但暂时没有矩阵分解的实现。
• 更新比较活跃，有一些计算机视觉、机器学习、物理方面的开源项目在使用，比如MLPACK （Machine Learning Library）。

总体来讲很好用的矩阵库，速度上因为可以使用OpenBLAS等库进行加速，因此还是不错的。网上可以找到一个叫 Nghia Ho的人写的关于和eigen及opencv的速度比较做参考，速度略优。不过也由于依赖LAPACK等库完成矩阵分解计算，在windows上运行可能会比较痛苦。

• Linux based operating systems (eg. Fedora, Ubuntu, Red Hat, SUSE, Debian, etc)
   
  • Before installing Armadillo, first install OpenBLAS and LAPACK, along with the corresponding development/header files
     
    • recommended packages for Fedora & Red Hat (installed before Armadillo): cmake, openblas-devel, lapack-devel, arpack-devel, SuperLU-devel
       
    • recommended packages for Ubuntu & Debian (installed before Armadillo): cmake, libopenblas-dev, liblapack-dev, libarpack-dev
       
  • Many Linux-based operating systems provide pre-built Armadillo packages: Fedora, Debian, Ubuntu, openSUSE, Arch
    Note: the pre-built packages may not be the latest version; if you're encountering problems, use the official stable version provided here

 

ubuntu 安装OpenBLAS

安装的步骤如下：

（1）git clone git://github.com/xianyi/OpenBLAS

（2）cd OpenBLAS

（3）sudo make FC=gfortran （如果没有安装gfortran,执行sudo apt-get install gfortran）

也可以用这个指令，就把安装目录改为下面的目录了：/usr/local/Openblas/

         sudo make --PREFIX=/usr/local/Openblas/ install  /*安装*/

  (4) sudo make install (将OpenBLAS安装到/opt下)

结果如下：

编译好的文件夹大小40M

（5）执行以下命令完成安装

   ln -s /opt/OpenBLAS/lib/libopenblas.so  /usr/lib/libblas.so.3

   ln -s /opt/OpenBLAS/lib/liblapack.so.3 /usr/lib/liblapack.so.3
   再次运行程序，则不会发生此类错误

 

官方发布如今是lacpack-3.5.0.tgz,获取方法是网址。但打不开，ubuntu一般用

sudo wget http://www.netlib.org/lapack/lapack-3.5.0.tgz

下载后解压

tar -zxvf lapack-3.5.0.tgz

在make之前，需要先创建一个make.inc文件，可以直接根据make.inc.example创建：
cd lapack-3.5.0
cp make.inc.example make.inc
　　如果是使用Ubuntu+gfortran，则无须更改make.inc里的内容，否则需要根据系统环境和编译器修改文件里对应的选项。LAPACK依赖BLAS，因此在编译LAPACK前需要提供BLAS包，所幸LAPACK里已经集成了BLAS包，但默认并不编译它。要想编译LAPACK前先编译BLAS，需要修改一下makefile：
gedit Makefile
　　光标定位到第11行并将内容改为：
lib: blaslib lapacklib tmglib
　　保存退出，然后开始make整个工程。
make
　　编译完成后，目录下将生成blas_LINUX.a、lapack_LINUX.a和tmglib_LINUX.a三个文件。