Windows配置GSL簡明教程

不用編譯，只需安裝。本文的方法是直接通過安裝MSYS2來安裝GSL，不需要自己再編譯。

一、安裝MSYS2與GSL

1. 瞭解MSYS2
   官網：http://www.msys2.org/
   百科：https://baike.baidu.com/item/MSYS2/17190550?fr=aladdin

2. 安裝
   打開官網，下載MSYS2的64位安裝包（圈出來了）：
   
   然後安裝。注意：安裝路徑不能有中文！我的安裝路徑爲“D:\msys64”，後文教程中以這個路徑爲例。
   
   安裝完之後，打開安裝目錄，發現目錄結構如下：
   
   發現了“dev”、“home”、“usr”等文件夾，這些文件夾一般是Linux系統纔有的，可以理解爲MSYS2“模擬”了一個Linux系統。“mingw64”則是一些軟件包的安裝目錄，比如GSL，就會被安裝到其中。

3. 配置MSYS2
   這一步的目的修改MSYS2的源，也就是下載鏡像，使得下載包的速度更快。參考鏈接（下面的圖）：https://mirror.tuna.tsinghua.edu.cn/help/msys2/
   
   “/etc/pacman.d/mirrorlist.mingw32”等文件在你的MSYS2安裝目錄之下，比如我的就在“D:\msys64”。

4. 安裝一些常用軟件包
   參考鏈接：https://www.jianshu.com/p/21eb5274d2da。
   
   在開始菜單內找到“MSYS2 MinGW 64-bit”，並點擊運行；然後：

   • 輸入pacman -Syuu升級系統.最後卡住, 關閉掉重新打開
   • 再次輸入pacman -Syuu 升級其他軟件.
   • pacman -S gcc openssh vim dos2unix perl ruby winpty cmake tar make git 安裝一堆軟件

5. 安裝GSL
   在上面的窗口中，輸入命令pacman -S mingw-w64-x86_64-gsl，安裝GSL的預編譯包，gsl就會被安裝到目錄“D:/msys64/mingw64”之下。打開“D:/msys64/mingw64”：
   
   可以看到“bin”等文件夾，其中“bin”包含了運行時需要用到的dll文件，“include”裏面時頭文件，”lib“裏面當然是庫文件。

二、在VS2015中使用GSL

使用VS新建一個項目”gsl_test“，然後在”gsl_test“右鍵單擊，彈出下面的菜單：

然後選擇”屬性“，彈出屬性配置頁。在此處打開的屬性配置頁只屬於當前項目，在“屬性管理器”配置的屬性是全局屬性。

“平臺”一定得選“x64”，因爲我們在之前安裝的是64位的gsl庫。“Release”和“Debug”的配置是相互獨立的，都需要配置。首先配置包含目錄和庫文件目錄（按照你自己的安裝路徑來修改路徑）：

然後配置庫：

打開“D:/msys64/mingw64/lib”，可以發現：

有四個文件，這裏只需要把“libgsl.dll.a”和“libgslcblas.dll.a”添加到項目的依賴項就行，其餘兩個是完整的靜態庫，用不到。
最後一步，把“D:/msys64/mingw64/bin”，加入到環境變量“Path”；然後重啓VS。新建一個代碼文件，輸入下面的代碼：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <gsl/gsl_vector.h>
#include <gsl/gsl_multiroots.h>

int main() {
	const size_t n = 2;
	gsl_vector *x = gsl_vector_alloc(n);
	double x_init[2] = { -10.0, -5.0 };
	gsl_vector_set(x, 0, x_init[0]);
	gsl_vector_set(x, 1, x_init[1]);
	gsl_vector_free(x);
	printf("測試成功,按回車退出！\n");
	getchar();
}

編譯運行，如果沒報錯，說明配置成功了。

三、解決在使用GSL求根時遇到的bug

“錯誤 LNK2001 無法解析的外部符號 gsl_multiroot_fsolver_hybrids”，類似的錯誤還有“錯誤 LNK2001 無法解析的外部符號 gsl_multiroot_fsolver_dnewton”、“錯誤 LNK2001 無法解析的外部符號 gsl_multiroot_fsolver_broyden”、“錯誤 LNK2001 無法解析的外部符號 gsl_multiroot_fsolver_hybrid”。這些應該都是WIndows版本編譯的時候把相關的源文件弄丟了，沒有鏈接到庫裏面去。
gsl_multiroot_fsolver_hybrids等都是求根的算法（猜測）。解決辦法就是在gsl的源碼中找到這些算法的源文件，加入到我們的項目中去。接下來以解決“錯誤 LNK2001 無法解析的外部符號 gsl_multiroot_fsolver_hybrids”爲例，說明解決的過程。

1. 打開gsl的Github項目頁：https://github.com/ampl/gsl
   上面的項目好像不是官方的實現，不過沒關係，基本和gsl官網的項目會保持同步。
2. 在Github搜索框中輸入：gsl_multiroot_fsolver_hybrids

然後選擇“gsl_multir… In this repository”，也就是在本倉庫中搜索，搜索結果頁部分如下：

其中，“multiroots/hybrid.c”就是我們要找的算法源文件。點一下“multiroots/hybrid.c”，進入“multiroots/hybrid.c”的源碼頁面；然後再VS中新建“hybrid.c”，把之前的代碼複製到“hybrid.c”中，並註釋掉#include <config.h>:

發現“hybrid.c”依賴於"dogleg.c"，於是在VS中新建"dogleg.c"，在“hybrid.c”的同級目錄中找到"dogleg.c"，把"dogleg.c"的源碼頁複製到VS的"dogleg.c"中。然後又發現"dogleg.c"依賴於“enorm.c”，於是以同樣的步驟，把“enorm.c”也添加到項目裏面去；在“enorm.c”中，發現沒有gsl相關的頭文件，所以報了一些錯，於是，把gsl相關的頭文件也加進去，從：

static double enorm(const gsl_vector * f);

static double enorm(const gsl_vector * f) {
	double e2 = 0;
	size_t i, n = f->size;
	for (i = 0; i < n; i++) {
		double fi = gsl_vector_get(f, i);
		e2 += fi * fi;
	}
	return sqrt(e2);
}

變爲：

#include <stddef.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <float.h>

#include <gsl/gsl_math.h>
#include <gsl/gsl_errno.h>
#include <gsl/gsl_multiroots.h>
#include <gsl/gsl_linalg.h>

static double enorm(const gsl_vector * f);

static double enorm(const gsl_vector * f) {
	double e2 = 0;
	size_t i, n = f->size;
	for (i = 0; i < n; i++) {
		double fi = gsl_vector_get(f, i);
		e2 += fi * fi;
	}
	return sqrt(e2);
}

編譯運行，應該就可以了。其他類似的問題，也可以通過上面的方法來解決。