VisualStudioでLAPACKを使うならOpenBLAS #Windows

概要

Windows ＆ Visual Studio環境でのC++の開発においてLAPACKを使いたいときは、OpenBLASが簡単です。
OpenBLASという名前ですが、LAPACKの関数も実装されています。
公式のgithubでコンパイル済みbinaryも配布されているので、ダウンロードして配置するだけで使えます。つまりインストール不要。

個人的な背景

Windows上でのアプリ開発にてLAPACKを使いたい場合、ソースを持ってきてコンパイルするにしても、面倒だなあという印象がありました。Visual Studioを使う場合には、FORTRANが使えなかったり、C系列の派生ソースを持ってきてもコンパイルが上手くいかなかったりしました。結局Intel MKLを使いたいだけのためにIntelコンパイラを導入するのが楽ですが、Visual Studioのエディタの動きがますます遅くなったり、ノートPCに入れるには容量が大きかったりします。

そんなとき、金子邦彦先生の以下のWebページを見つけました。

https://www.kkaneko.jp/tools/win/openblasvc.html

え？OpenBLASって名前なのにLAPACKも入ってるの？

OpenBLASの公式サイトや公式githubを見てみると、

https://www.openblas.net/

https://github.com/xianyi/OpenBLAS/

確かにLAPACKの実装も含まれている様子。

ただし、LAPACKも使えるようにソースからコンパイルするにはFORTRANコンパイラも必要なようです。Windows + Visual Studio環境だとFORTRANコンパイラの利用は難しいです。ですが、OpenBLAS公式がコンパイル済みのbinalyも配布してくれており、Visual Studioでリンクできるlibとdllも配布されています。しかもLAPACKも含まれています。これは嬉しい！

使い方（簡単に）

インストールも必要ありません。公式からbinaryをダウンロードして解凍し、Visual Studioのプロジェクトのプロパティーを設定するだけです。

ダウンロード

まず、OpenBLAS公式のgithubのReleaseからOpenBLAS-0.3.21-x64.zipをダウンロードします（バージョンやx86など、環境に合わせて適宜読み替えてください）。

解凍すると、bin, include, libの三つのディレクトリが入っています。これらを適当な場所におきましょう。例として、Visual Studioのソリューション・プロジェクト名をMyAppとします。OpenBLAS-0.3.21-x64ディレクトリを次のように配置することにします。

repos
|-- MyApp
|   |-- MyApp.sln
|   |-- MyApp.vcxproj
|   |-- sources
|       |-- ...
|-- OpenBLAS-0.3.21-x64
    |-- bin
    |-- include
    |-- lib

Visual Studioの設定

次に、Visual Studioを立ち上げ、MyAppプロジェクトのプロパティーを設定します。

Visual Studioのメニューから「プロジェクト」→「プロパティ」を選択して「MyAppプロパティページ」というウィンドウを開きます。
「構成プロパティー」→「VC++ ディレクトリ」→「インクルードディレクトリ」に../OpenBLAS-0.3.21-x64/includeを追加します。（「構成プロパティ」→「C/C++」→「全般」→「追加のインクルードディレクトリ」で可）
「構成プロパティー」→「VC++ ディレクトリ」→「ライブラリディレクトリ」に../OpenBLAS-0.3.21-x64/libを追加します。（「構成プロパティ」→「リンカー」→「全般」→「追加のライブラリディレクトリ」でも可）
「構成プロパティ」→「リンカー」→「入力」→「追加の依存ファイル」にlibopenblas.libを追加します。
(これは無くてもいいかも)「構成プロパティー」→「VC++ ディレクトリ」→「実行可能ファイルディレクトリ」に../OpenBLAS-0.3.21-x64/binを追加します。

すでに別の内容が設定されているときは、セミコロン;区切りで追加します。

DLLの配置

自作のアプリMyApp.exeの実行時にはOpenBLASのDLLを読み込む必要があります。次のどちらかの方法で設定してください。

Windowsの環境変数のPath項目に、OpenBLAS-0.3.21-x64/binのフルパスを登録してください。フルパスなので、c:\...\...\...\OpenBLAS-0.3.21-x64\binなどとなるでしょう。
OpenBLAS-0.3.21-x64/binの中にあるlibopenblas.dllだけを、MyAppの実行ファイルと同じ場所にコピーします。デフォルトだとMyApp/x64/Release/になると思います。自作のアプリMyApp.exeを配布する場合にも、libopenblas.dllを同梱すればユーザーに環境変数の設定をしてもらう必要はありません。

これで、LAPACKを利用するプロジェクトのコンパイルが通るようになり、実行もできると思います。

感想

ありがとう OpenBLAS。ありがとう、金子邦彦先生。