clapack 3.2.1 のインストール(ソースコードを用いたインストール)(Windows 上)

要約LAPACKは,行列計算ライブラリLAPACKのC言語版で,連立一次方程式や固有値問題などを解く機能を提供する.Windows上でのインストールは,管理者権限でコマンドプロンプトを実行し,ソースコードのダウンロード,cmakeによるビルド設定(BLAS_WRAPオプションを有効化),ビルドとインストールの順で行う.インストール後は,Visual StudioのNative Toolsコマンドプロンプトを使用して,固有値問題を解くサンプルプログラムをコンパイル・実行することで動作確認を行う.

目次

  1. 前準備
  2. Windows で clapack バージョン 3.2.1をソースコードからビルドして,インストールする

前準備

Build Tools for Visual Studio 2022 (ビルドツール for Visual Studio 2022)または Visual Studio 2022 のインストール(Windows 上)

インストールの判断Build Tools for Visual Studio は,開発ツールセットである. Visual Studio は統合開発環境であり,いくつかの種類があり,Build Tools for Visual Studioの機能を含むか連携して使用するものである.インストールは以下の基準で判断してください:

不明な点がある場合は,Visual Studio 全体をインストール を行う方が良い.

Build Tools for Visual Studio 2022 のインストール(Windows 上)

  1. Windows で,コマンドプロンプト管理者権限で起動する(例:Windowsキーを押し,「cmd」と入力し,「管理者として実行」を選択)

    次のコマンドを実行

    次のコマンドは,Build Tools for Visual Studio 2022と VC2015 再配布可能パッケージをインストールするものである.

    winget install --scope machine Microsoft.VisualStudio.2022.BuildTools 
    winget install --scope machine Microsoft.VCRedist.2015+.x64
    
  2. Build Tools for Visual Studio 2022 での C++ によるデスクトップ開発,CLI,ATL,MFC のインストール(Windows 上)
    1. Visual Studio Installer の起動

      起動方法: スタートメニューの「Visual Studio Installer」を選ぶ.

    2. Visual Studio Build Tools 2022 で「変更」を選ぶ.
    3. C++ によるデスクトップ開発」をクリック.そして,画面右側の「インストール」の詳細で「v143 ビルドツール用 C++/CLI サポート(最新)」,「ATL」,「MFC」をチェックする.その後,「変更」をクリック.

Visual Studio のインストール(Windows 上)

  1. Windows で,コマンドプロンプト管理者権限で起動する(例:Windowsキーを押し,「cmd」と入力し,「管理者として実行」を選択)

    次のコマンドを実行

    1. コマンドプロンプト管理者権限で起動する(例:Windowsキーを押し,「cmd」と入力し,「管理者として実行」を選択)
    2. インストールコマンドの実行
      winget install Microsoft.VisualStudio.2022.Community --scope machine --override "--add Microsoft.VisualStudio.Workload.NativeDesktop Microsoft.VisualStudio.ComponentGroup.NativeDesktop.Core Microsoft.VisualStudio.Component.VC.CLI.Support Microsoft.VisualStudio.Component.CoreEditor Microsoft.VisualStudio.Component.NuGet Microsoft.VisualStudio.Component.Roslyn.Compiler Microsoft.VisualStudio.Component.TextTemplating Microsoft.VisualStudio.Component.Windows.SDK.Latest Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Tools.x86.x64 Microsoft.VisualStudio.Component.VC.ATL Microsoft.VisualStudio.Component.VC.ATLMFC"
      winget install Microsoft.VisualStudio.2022.Community --scope machine Microsoft.VCRedist.2015+.x64
      

      インストールされるコンポーネントの説明:

      • NativeDesktop:C++によるデスクトップアプリケーション開発のためのワークロード一式
      • NativeDesktop.Core:C++デスクトップ開発に必要な基本コンポーネント群
      • VC.CLI.Support:マネージドコードとネイティブコードの統合開発を可能にするC++/CLIサポート
      • CoreEditor:コード編集,デバッグ,検索などの基本機能を提供するVisual Studioのコアエディタ
      • NuGet:.NETライブラリの依存関係を管理するパッケージ管理システム
      • Windows.SDK.Latest:Windows 向けアプリケーション開発用SDK(Software Development Kit)
      • VC.Tools.x86.x64:32ビット及び64ビット向けC++コンパイラとビルドツール
      • VC.ATL:Windowsコンポーネント開発用のActive Template Library
      • VC.ATLMFC:デスクトップアプリケーション開発用のMicrosoft Foundation Class Library

      システム要件と注意事項:

      • 管理者権限でのインストールが必須
      • 必要ディスク容量:10GB以上
      • 推奨メモリ:8GB以上のRAM
      • インストール過程でシステムの再起動が要求される可能性がある
      • 安定したインターネット接続環境が必要

      追加のコンポーネントが必要な場合は,Visual Studio Installerを使用して個別にインストールすることが可能である.

    3. インストール完了の確認
      winget list Microsoft.VisualStudio.2022.Community
      

      トラブルシューティング:

      インストール失敗時は,以下のログファイルを確認:

      %TEMP%\dd_setup_<timestamp>.log
      %TEMP%\dd_bootstrapper_<timestamp>.log
  2. Visual Studio での C++ によるデスクトップ開発,CLI のインストール(Windows 上)
    1. Visual Studio Installer の起動

      起動方法: スタートメニューの「Visual Studio Installer」を選ぶ.

    2. Visual Studio Community 2022 で「変更」を選ぶ.
    3. C++ によるデスクトップ開発」をチェック.そして,画面右側の「インストール」の詳細で「v143 ビルドツール用 C++/CLI サポート(最新)」をチェックする.その後,「インストール」をクリック.

Git,CMake,7-Zip のインストール(Windows 上)

Gitは,分散型のバージョン管理システム. CMakeは,クロスプラットフォームのビルドシステム生成ツール. 7-Zipは,ファイル圧縮・展開(解凍)ツール.

手順

  1. Windows で,コマンドプロンプト管理者権限で起動する(例:Windowsキーを押し,「cmd」と入力し,「管理者として実行」を選択)

    次のコマンドを実行

    次のコマンドは,GitCMake7-Zipをインストールし,Git7-Zipパスを通すものである.

    次のコマンドでインストールされるGitは 「git for Windows」と呼ばれるものであり, Git,MinGW などから構成されている.

    winget install --scope machine Git.Git
    powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\Program Files\Git\cmd\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
    winget install --scope machine Kitware.CMake
    powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\Program Files\CMake\bin\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
    winget install --scope machine 7zip.7zip
    powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\Program Files\7-Zip\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
    

関連する外部ページ

関連項目Git バージョン管理システム, Git の利用, CMake ビルドシステム生成ツール, CMake の使用方法, 7-Zip

Windows で clapack バージョン 3.2.1をソースコードからビルドして,インストールする

  1. Windows で,コマンドプロンプト管理者権限で起動する(例:Windowsキーを押し,「cmd」と入力し,「管理者として実行」を選択).

    コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

  2. clapack のインストールディレクトリを空にする
    cd /d %USERPROFILE%
    rmdir /s /q clapack-3.2.1-CMAKE
    
  3. ソースコードのダウンロード

    次のコマンドを実行.

    cd /d %USERPROFILE%
    del clapack-3.2.1-CMAKE.tgz
    del clapack-3.2.1-CMAKE.tar
    curl -O https://icl.utk.edu/lapack-for-windows/clapack/clapack-3.2.1-CMAKE.tgz
    "c:\Program Files\7-Zip\7z.exe" x clapack-3.2.1-CMAKE.tgz
    rmdir /s /q clapack-3.2.1-CMAKE
    "c:\Program Files\7-Zip\7z.exe" x clapack-3.2.1-CMAKE.tar
    

    (以下省略)
  4. cmake の実行

    cmake のオプションの 「Visual Studio 16 2019」のところは, 使用する Visual Studio のバージョンにあわせること. Visual Studio 2022 のときは,「Visual Studio 17 2022」. Visual Studio 2019 のときは,「Visual Studio 16 2019

    cd /d %USERPROFILE%
    cd clapack-3.2.1-CMAKE
    rmdir /s /q build
    mkdir build
    cd build
    del CMakeCache.txt
    rmdir /s /q CMakeFiles\
    cmake .. -G "Visual Studio 17 2022" -A x64 -T host=x64 ^
        -DUSE_BLAS_WRAP="yes" ^
        -DCMAKE_INSTALL_PREFIX="c:/clapack-3.2.1-CMAKE"
    
  5. cmake の結果の確認

    エラーメッセージが出ていないこと

    警告メッセージは無視する.

  6. ビルドとインストール
    cmake --build . --config RELEASE
    cmake --build . --config RELEASE --target INSTALL
    
  7. 結果の確認

    エラーメッセージが出ていないこと

  8. c:\clapack-3.2.1-CMAKE にファイルができるので確認する
    dir "c:\clapack-3.2.1-CMAKE"
    
    dir "c:\clapack-3.2.1-CMAKE\lib"
    
  9. 動作確認
    1. Visual Studio の x64 Native Tools コマンドプロンプトを起動.

      * その起動は,Windows のスタートメニューで「Visual Studio 2022」の下の「x64 Native Tools Command Prompt for VS 2022」で起動する.(あるいは類似のものを探す)

      「x64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)」がないとき:

      C++ ビルドツール (Build Tools) のインストールを行うことで, 「x64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)」がインストールされる.その手順は,別ページ »で説明

    2. 実行
      cd /d %USERPROFILE%
      curl -O https://www.kkaneko.jp/tools/win/eig_lapack.c
      cl /I"C:\clapack-3.2.1-CMAKE\include" eig_lapack.c  /link /LIBPATH:"C:\clapack-3.2.1-CMAKE\lib" lapack.lib libf2c.lib blas.lib legacy_stdio_definitions.lib msvcrt.lib
      .\eig_lapack.exe
      

【まとめ】 CLAPACKをダウンロード,cmakeでビルド,サンプルプログラムで動作確認.