C++ SuperLU 混合编程

1. 软件版本信息

Windows 10
Visual Studio 2015 Professional
SuperLU Package

2. 软件下载链接

SuperLU Introduction: SuperLU is a general purpose library for the direct solution of large, sparse, nonsymmetric systems of linear equations. The library is written in C and is callable from either C or Fortran program. It uses MPI, OpenMP and CUDA to support various forms of parallelism. It supports both real and complex datatypes, both single and double precision, and 64-bit integer indexing. The library routines performs an LU decomposition with partial pivoting and triangular system solves through forward and back substitution. The LU factorization routines can handle non-square matrices but the triangular solves are performed only for square matrices. The matrix columns may be preordered (before factorization) either through library or user supplied routines. This preordering for sparsity is completely separate from the factorization. Working precision iterative refinement subroutines are provided for improved backward stability. Routines are also provided to equilibrate the system, estimate the condition number, calculate the relative backward error, and estimate error bounds for the refined solutions.

The above intriduction is from the below link, which is also the download link.

下载链接：http://crd-legacy.lbl.gov/~xiaoye/SuperLU/

备用链接(百度网盘)：https://pan.baidu.com/s/1xHAs-iT2pZPL6PLvIU-sqw 密码：o84i

3. 前期编译

编译以静态库方式，而非动态链接库或者exe可执行文件方式。为免混淆，请按如下方式创建静态链接库：

此外，以下两部分编译在本文中均以Release方式编译，编译请单击项目工程右键后点击生成即可。编译后所需重要文件在Release文件夹目录下，后缀名为“项目工程名+.lib后缀“。

3.1 第一部分

新建工程 “SuperLU”

3.2 第二部分

区别：第一个需要编译，第二个仅需在项目工程进行设置，请见如下：

3.2.1 采用SuperLU自带Basic Linear Algebra SubPrograms(BLAS)

新建工程 “SuperBLAS”

3.2.2 采用第三方BLAS库，如Intel MKL

设置Intel MKL请见我的博客之“C++ & Intel MKL 混合编程”，链接地址：https://blog.csdn.net/santorinisu/article/details/80274112

4. 代码

在调用之前，总结一下此前编译且对后面有重要影响的文件，具体如下：

编译文件SuperLU.lib, 编译文件SuperBLAS.lib, 和源文件夹SRC(用于编译获取SuperLU.lib的文件，来源于SuperLU Package文件目录下的SRC整个文件)。此三个文件用于4.3节中工程参数设置。为便于添加方便，本博客中新建名为“SuperLib”的文件夹，用于包含上述三个文件，最后一个是文件夹（SRC）。

4.1 图片形式

4.2 代码形式

代码来源于SuperLU Package.

#include "stdafx.h"
#include "slu_ddefs.h"void main(int argc, char *argv[])
{/** Purpose* =======** This is the small 5x5 example used in the Sections 2 and 3 of the* Users' Guide to illustrate how to call a SuperLU routine, and the* matrix data structures used by SuperLU.**/SuperMatrix A, L, U, B;double   *a, *rhs;double   s, u, p, e, r, l;int      *asub, *xa;int      *perm_r; /* row permutations from partial pivoting */int      *perm_c; /* column permutation vector */int      nrhs, info, i, m, n, nnz, permc_spec;superlu_options_t options;SuperLUStat_t stat;/* Initialize matrix A. */m = n = 5;nnz = 12;if (!(a = doubleMalloc(nnz))) ABORT("Malloc fails for a[].");if (!(asub = intMalloc(nnz))) ABORT("Malloc fails for asub[].");if (!(xa = intMalloc(n + 1))) ABORT("Malloc fails for xa[].");s = 19.0; u = 21.0; p = 16.0; e = 5.0; r = 18.0; l = 12.0;a[0] = s; a[1] = l; a[2] = l; a[3] = u; a[4] = l; a[5] = l;a[6] = u; a[7] = p; a[8] = u; a[9] = e; a[10] = u; a[11] = r;asub[0] = 0; asub[1] = 1; asub[2] = 4; asub[3] = 1;asub[4] = 2; asub[5] = 4; asub[6] = 0; asub[7] = 2;asub[8] = 0; asub[9] = 3; asub[10] = 3; asub[11] = 4;xa[0] = 0; xa[1] = 3; xa[2] = 6; xa[3] = 8; xa[4] = 10; xa[5] = 12;/* Create matrix A in the format expected by SuperLU. */dCreate_CompCol_Matrix(&A, m, n, nnz, a, asub, xa, SLU_NC, SLU_D, SLU_GE);/* Create right-hand side matrix B. */nrhs = 1;if (!(rhs = doubleMalloc(m * nrhs))) ABORT("Malloc fails for rhs[].");for (i = 0; i < m; ++i) rhs[i] = 1.0;dCreate_Dense_Matrix(&B, m, nrhs, rhs, m, SLU_DN, SLU_D, SLU_GE);if (!(perm_r = intMalloc(m))) ABORT("Malloc fails for perm_r[].");if (!(perm_c = intMalloc(n))) ABORT("Malloc fails for perm_c[].");/* Set the default input options. */set_default_options(&options);options.ColPerm = NATURAL;/* Initialize the statistics variables. */StatInit(&stat);/* Solve the linear system. */dgssv(&options, &A, perm_c, perm_r, &L, &U, &B, &stat, &info);dPrint_CompCol_Matrix("A", &A);dPrint_CompCol_Matrix("U", &U);dPrint_SuperNode_Matrix("L", &L);print_int_vec("\nperm_r", m, perm_r);dPrint_Dense_Matrix("B", &B);/* De-allocate storage */SUPERLU_FREE(rhs);SUPERLU_FREE(perm_r);SUPERLU_FREE(perm_c);Destroy_CompCol_Matrix(&A);Destroy_SuperMatrix_Store(&B);Destroy_SuperNode_Matrix(&L);Destroy_CompCol_Matrix(&U);StatFree(&stat);getchar();
}

4.3 工程参数设置

5. 结果显示

6. 重要链接

http://crd-legacy.lbl.gov/~xiaoye/SuperLU/faq.html#windows
https://blog.csdn.net/Sunshine_in_Moon/article/details/49661643
https://blog.csdn.net/gindar/article/details/8010794
http://crd-legacy.lbl.gov/~xiaoye/SuperLU/

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