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CLAPACKを使用する際の注意点

CLAPACKはLAPACKをf2cで変換したものなので、以下のような制約がある。

• 関数名の後に「_」がつく。

（例）
LAPACK (Fortran) で DGBSV という関数は、CLAPACKでは dgbsv_ となる。

• 関数の引数にはポインタを渡す必要がある。

関数の引数には全てポインタで渡さなければならない。値渡しは不可。

（例）
static long int n=N,inc=1,info,piv[N];

dgesv_(&n,&inc,A,&n,piv,x,&n,&info);

• 関数のint型の引数は「long int」でなければならない。

関数の整数の引数には基本的に long int 型のポインタを渡さなければならない。特に、配列を渡すときは long int型にしなければならない。

（例）
[A]{x}={b}を解く関数が以下で与えられる場合には、

dgesv_( integer *n, integer *nrhs, doublereal *a, integer *lda,
integer *ipiv, doublereal *b, integer *ldb, integer *info);

引数 nrhs, lda, ipiv, ldb, info には long int 型のポインタを渡す。

• ２次元配列を１次元配列に格納する際には列毎に格納。

CLAPACKでは、行列も１次元配列に格納して各種関数の引数に渡す。ただし、１次元配列には列方式で格納していく。

（例） 行列を１次元配列Aに格納する場合には以下のようにする。

double *A;
A = malloc(N*N*sizeof(double));
A[0] = 1; A[1] = 4; A[2] = 7; A[3] = 2; A[4] = 5; A[5] = 8; A[6] = 3; A[7] = 6;A [8] = 9;

（理由）Fortranの場合には

DOUBLE PRECISION A(LDA, N)

と宣言された二次元 FORTRAN 配列は LDA x N の倍語のメモリを取り、列方式に従って格納される。つまり、列内の要素は連続し、行内の要素はLDA 倍語の幅だけ離れる。
しかし C 言語では二次元配列は行方式に従う。さらに、二次元の C 配列の行は必ずしも連続である必要はない。

double A[LDA][N];

は長さ N の行への LDA ポインタを持つ。これらのポインタは原則的にはメモリのどこにあってもよい。このような二次元 C 配列を CLAPACK ルーチンに引き渡すと確実に間違った結果をもたらす。

• 引数に文字列は取れない。

ポインタ渡しの都合上、関数の引数に文字列を指定できない。なお、関数の引数が文字列の場合であっても，その文字列の最初の文字だけが意味を持つ。

（例）
<Fortran>で
call dpotrf('Upper', n, a, lda, info)
 こう書くものを

<CLAPACK>では
char s = 'U';
dpotrf_(&s, &n, a, &lda, &info);
と書く。

• コンパイル時のライブラリの指定の順番に注意

（例）
aho.c というソースファイルをコンパイルする場合に

gcc aho.c -lm -llapack -lblas -lF77

のように、 lapack blas F77の順番で指定する。(Alphaマシンだとこの順番以外でのコンパイルはできません。)

LAPACKを使うときは、数値計算をしているのでマスライブラリはリンクしてるとは思いますが。 -lmを忘れないでください。

• 環境に応じて、clapack.hとf2c.hをインクルードしてください。

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