直接在RcppArmadillo中调用LAPACK例程

时间:2018-10-20 17:17:32

标签: c++ r rcpp armadillo

由于Armadillo(afaik)没有三角形求解器,因此我想使用dtrtrs中提供的LAPACK三角形求解器。我查看了以下两个(firstsecond)SO线程并将某些东西拼凑在一起,但无法正常工作。

我使用RStudio创建了一个新程序包,同时启用了RcppArmadillo。我有一个头文件header.h

#include <RcppArmadillo.h>

#ifdef ARMA_USE_LAPACK
#if !defined(ARMA_BLAS_CAPITALS)
#define arma_dtrtrs dtrtrs
#else
#define arma_dtrtrs DTRTRS
#endif
#endif

extern "C" {
  void arma_fortran(arma_dtrtrs)(char* UPLO, char* TRANS, char* DIAG, int* N, int* NRHS,
                    double* A, int* LDA, double* B, int* LDB, int* INFO);
}

int trtrs(char uplo, char trans, char diag, int n, int nrhs, double* A, int lda, double* B, int ldb);

static int trisolve(const arma::mat &in_A, const arma::mat &in_b, arma::mat &out_x);

从本质上讲是对第一个链接问题的解答,同时还具有包装函数和main函数。函数的内容放入trisolve.cpp中,如下所示:

#include "header.h"

int trtrs(char uplo, char trans, char diag, int n, int nrhs, double* A, int lda, double* B, int ldb) {
  int info = 0;
  wrapper_dtrtrs_(&uplo, &trans, &diag, &n, &nrhs, A, &lda, B, &ldb, &info);
  return info;
}


static int trisolve(const arma::mat &in_A, const arma::mat &in_b, arma::mat &out_x) {
  size_t  rows = in_A.n_rows;
  size_t  cols = in_A.n_cols;

  double *A = new double[rows*cols];
  double *b = new double[in_b.size()];

  //Lapack has column-major order
  for(size_t col=0, D1_idx=0; col<cols; ++col)
  {
    for(size_t row = 0; row<rows; ++row)
    {
      // Lapack uses column major format
      A[D1_idx++] = in_A(row, col);
    }
    b[col] = in_b(col);
  }

  for(size_t row = 0; row<rows; ++row)
  {
    b[row] = in_b(row);
  }

  int info = trtrs('U', 'N', 'N', cols, 1, A, rows, b, rows);

  for(size_t col=0; col<cols; col++) {
    out_x(col)=b[col];
  }

  delete[] A;
  delete[] b;

  return 0;
}


// [[Rcpp::export]]

arma::mat RtoRcpp(arma::mat A, arma::mat b) {
  arma::uword n = A.n_rows;
  arma::mat x = arma::mat(n, 1, arma::fill::zeros);

  int info = trisolve(A, b, x);
  return x;
}

对我来说(至少)有两个问题:

  1. 尝试编译时,我从头文件中得到conflicting types for 'dtrtrs_'。但是,我看不到输入有什么问题(这实际上是从第二个链接线程中复制的。)
  2. 毫不奇怪,wrapper_dtrtrts_是不正确的。但是从我从Armadillo的compiler_setup.hpp可以看出,arma_fortran应该为我创建一个名为wrapper_dtrtrs_的函数。我在cpp主文件中应使用的名称是什么?

2 个答案:

答案 0 :(得分:3)

Armadillo已经使用if(timer != 0){ document.getElementById('coinbtn1').disabled = true; } else if (timer === 0) { clearInterval(myVar); document.getElementById('coinbtn1').disabled = false; } timer -= 1; 解决三对角线问题。一些代码参考:

因此,如果我们可以触发此调试语句,则可以确保确实使用了auxlib::solve_tri

dtrtrs

这会产生很多调试消息,其中包括:

#define ARMA_EXTRA_DEBUG
// [[Rcpp::depends(RcppArmadillo)]]
#include <RcppArmadillo.h>

// [[Rcpp::export]]
void testTrisolve() {
  arma::mat A = arma::randu<arma::mat>(5,5);
  arma::mat B = arma::randu<arma::mat>(5,5);

  arma::mat X1 = arma::solve(A, B);
  arma::mat X3 = arma::solve(arma::trimatu(A), B);
}

/*** R
testTrisolve()
*/

因此,我们清楚地看到在对角线情况下使用lapack::gesvx() [...] lapack::trtrs()

关于您的原始问题:

  1. 冲突的类型错误是由于Aramdillo已经使用dtrtrs,但签名略有不同(dtrtrsA)造成的。
  2. Fortran函数的C级名称取决于constARMA_BLAS_UNDERSCORE的值。我不确定是否总是这样,但是对我来说,前者已定义,而后者没有定义(参见ARMA_USE_WRAPPER),导致config.hpp作为名称。

实际上,如果在Armadillo使用它的地方添加一个dtrtrs_并以const的形式调用该函数,则您的代码将编译而不会出现错误或警告(未使用的变量除外): / p>

dtrtrs_

答案 1 :(得分:2)

Armadillo已经有了一个三角形求解器。改编自documentation的代码:

ldr x0, =ls
ldr x2, =length //Load memory address of length into x2
ldr x1, [x2]   // Load value in memory address of length into x1
bl printf      //Print out the actual value and not the memory address

根据文档,看来Armadillo求解器可以自动检测能带矩阵和对称正定矩阵。