Windows 11 で FFTW3 をマルチスレッド対応 DLL ビルドする（MSYS2/MinGW）

🎯 対象読者

• Windows 11 環境で FFTW を使いたい人
• Visual Studio / .NET / C++ から FFTW を呼び出したい人
• マルチスレッド対応 DLL (libfftw3-3.dll, libfftw3_threads-3.dll) を作りたい人

---

1. MSYS2 のインストール

• MSYS2 公式サイト からインストーラをダウンロード。
  → msys2-x86_64-YYYYMMDD.exe
• インストール先（例: C:\msys64）を選択してインストール。
• MSYS2 MSYS ターミナルを起動し、まず全体を更新します:

pacman -Syu

更新後に「ターミナルを閉じて再起動してください」と出たら必ず従う。

---

2. 開発ツールチェーンの導入

• MSYS2 MinGW 64-bit ターミナルを起動。
  （スタートメニューに「MSYS2 MinGW 64-bit」があります）

必要なパッケージをインストール:

pacman -S --needed base-devel git mingw-w64-x86_64-toolchain

動作確認:

gcc --version

---

3. FFTW ソースの取得

安定版 tarball を使うのが確実です（例: 3.3.10）。

cd ~/source
curl -LO http://www.fftw.org/fftw-3.3.10.tar.gz
tar xvf fftw-3.3.10.tar.gz
cd fftw-3.3.10

---

4. ビルドディレクトリ作成

ソース直下でビルドせず専用フォルダを作ります:

mkdir build-mingw64
cd build-mingw64

---

5. configure

FFTW を マルチスレッド + SIMD 最適化 でビルドします。
このときツールを明示的に指定するのが重要です。

AR=ar RANLIB=ranlib NM=nm STRIP=strip DLLTOOL=dlltool \
CC=gcc CXX=g++ \
../configure \
  --host=x86_64-w64-mingw32 --build=x86_64-w64-mingw32 \
  --prefix=/mingw64 \
  --enable-shared --disable-static \
  --enable-threads --with-combined-threads \
  --enable-sse2 --enable-avx --enable-avx2 \
  --with-our-malloc16

主なオプション解説

• --enable-shared … DLL を生成
• --disable-static … 静的ライブラリは不要
• --enable-threads --with-combined-threads … マルチスレッド対応
• --enable-sse2 --enable-avx --enable-avx2 … SIMD 最適化を有効化
• --with-our-malloc16 … FFTW 独自の 16 バイト境界 malloc を使用（SIMD 安定動作）

---

6. ビルド & インストール

make -j"$(nproc)"
make install

成功すると以下が生成されます（例: C:\msys64\mingw64\bin）:

• libfftw3-3.dll
• libfftw3_threads-3.dll
• libfftw3f-3.dll（float 版, 任意）

---

7. 確認

スレッド対応が有効か確認するには:

strings /mingw64/bin/libfftw3-3.dll | grep fftw_init_threads

fftw_init_threads が表示されればマルチスレッド対応です ✅

---

8. 必要な DLL

FFTW をビルドしたあと、アプリ実行時に以下の DLL が必要になります。

• libfftw3-3.dll
  FFTW 本体（double 精度版）。本記事でビルドした DLL。

• libfftw3_threads-3.dll
  --enable-threads でマルチスレッド機能を有効化した場合に生成されます。
  ただし、--with-combined-threads を付けてビルドした場合は libfftw3-3.dll にスレッド機能が同梱されるため、この DLL は不要になります。

• libwinpthread-1.dll
  MinGW のスレッドランタイム DLL。マルチスレッド FFT 実行時に必須です。

🎉 まとめ

MSYS2 を使えば Windows 上でも簡単に FFTW3 のマルチスレッド対応 DLL をビルドできます。
.NET や C++ アプリに組み込む際は、fftw_init_threads() を呼んでから fftw_plan_with_nthreads() でスレッド数を指定してください。

---

📝 ライセンス補足

FFTW は GPL v2 ライセンスで配布されています。
そのため以下の点に注意が必要です：

• オープンソースや研究用途など、ソースコードを公開できる場合は GPL に従って自由に利用可能です。
• ソースコードを公開せずに商用アプリへ組み込む場合は、開発元から 商用ライセンスの購入が必要です。

詳細は FFTW 公式サイトのライセンス情報をご確認ください:
👉 http://www.fftw.org/pricing.html