推广到多个BLAS/LAPACK库

Generalizing to multiple BLAS/LAPACK Libraries

本文关键字：LAPACK BLAS 更新时间：2023-10-16

我正在C++中开发一个线性代数工具，该工具在很大程度上依赖于矩阵乘法和分解(如LU、SVD)，旨在应用于大型矩阵。我使用"英特尔MKL"开发了它，以获得最高性能，但我不想发布仅限"英特尔MKL"的版本，因为我认为它不适用于没有英特尔或不想安装MKL的人。相反，我应该发布一个更通用的代码，它不是英特尔MKL专用的，而是允许用户指定要使用哪种BLAS和LAPACK实现(例如OpenBLAS或ATLAS)。

尽管函数原型在不同的实现中似乎是相同的，但有几种(helper？)函数和类型是"英特尔MKL"特有的。例如，我使用的是MKL_INT类型，还有MKL_malloc。这篇文章建议使用宏来重新定义类型，这也是我的第一个想法。我想我也会有宏的标题。

我相信，代码的编写是标准的，这样它对BLAS/LAPACK实现是不可知的，我想知道是否有比依赖宏更干净的方法——特别是因为后者需要重新编译代码才能切换，而这对于我使用过的其他工具来说似乎没有必要。

大多数依赖BLAS/LAPACK调用的科学代码与实现无关。他们通常要求在适当的时候链接库。

您已经说过，函数原型在不同的实现中是相同的。这允许您只在一些myblas.h和mylapack.h标头中拥有原型，然后链接您想要使用的任何库。

听起来，您主要关心的是用于MKL的特定于实现的东西。解决办法就是不使用这些东西。例如，像MKL_INT这样的MKL类型并不特殊。它们是C数据类型，已定义为允许在MKL提供的LP32/LP64/ILP64库之间进行泛化。请参阅此表。

此外，像mkl_malloc这样的东西也不特别。它是在C标准具有线程安全对齐分配之前引入的。事实上，这就是mkl_malloc的全部。因此，只需使用aligned_alloc，或者如果您不想提交到C11，请使用_mm_malloc、memalign等。

另一方面，MKL确实为BLAS/LAPACK提供了一些有用的扩展，这些扩展没有标准化(例如转座)。然而，这种类型的东西通常很容易通过特殊情况下的BLAS/LAPACK调用来实现，或者很容易自己实现。如果您选择使用MKL，它也有内部线程，但是，许多BLAS/LAPACK库都提供这种功能。