GSL简介
GSL（GNU Scientific Library）是一个应用广泛的C/C++科学计算库，其包含了大量高效的数学函数。本文将简单介绍Linux操作系统下GSL库的安装和测试。
GSL安装
- 从GSL官方给出的下载点(http://mirrors.ustc.edu.cn/gnu/gsl/)，选择适当的版本下载(其中，gsl-latest.tar.gz是最新版本，推荐)。使用命令
$ tar –zxv –f your_file_name
解压，解压完毕后进入解压出的文件夹gsl-version_number。安装过程是标准的三步走，如下。 - 首先使用命令配置编译信息：
$ [sudo] ./configure [--prefix=your_path]
其中[ ]内为可选命令。root用户可用sudo指令(Ubuntu操作系统下)，非root用户请忽略；而your_path可用来指定安装位置，默认的安装位置通常是/usr/local（需要root权限）。非root用户无法安装到/usr/local，必须自己指定--prefix。 - 相继使用命令编译和安装GSL库
$ [sudo] make
$ [sudo] make install
来编译安装GSL库。安装完成后，在指定的安装位置your_path内将会出现bin、lib、include三个文件夹，分别用来存放GSL的命令行指令、函数库和头文件。
GSL相关环境变量的设置
- 按上面步骤安装完成后，就可以使用GSL库了。但是，为了使得编译器能够找到GSL头文件和库文件位置，在编译自己的程序时需要用指令-I指定头文件包含路径，用指令-L指定GSL库文件位置，并用-l连接上GSL的库函数（gsl函数库和gslcblas线性代数库）。也就是说，编译的命令应该像下面这样(编译器可以是gcc/g++)：
$ gcc –Lyour_path/lib –Iyour_path/include your_code –lgsl –lgslcblas
其中your_path就是上面提到的GSL安装路径，your_code是你自己的代码（可以使用下面的例子）。需要注意的是-lgsl -lgslcblas要放在编译指令的最后，否则有些编译器可能会报错。另外，某些老版本的编译器可能还要在最后加上-lm来连接基本数学库。有些时候，如果你使用了c99特性，还需要在编译时添加-std=c99指令。这样，可以得到一个可执行文件a.out。 - 有的时候，你可能觉得每次编译时都使用-I和-L有点麻烦，这时候可以设置环境变量。在自己的配置文件里（例如，利用指令$ vi ~/.bashrc打开自己的配置文件），在最后面加上：
export C_INCLUDE_PATH=$C_INCLUDE_PATH:your_path/include
export CPLUS_INCLUDE_PATH=$CPLUS_INCLUDE_PATH:your_path/include
export LIBRARY_PATH=$LIBRARY_PATH:your_path/lib
然后重启命令行（或者利用指令$ source ~/.bashrc读取配置文件）。这样，再编译的时候就不需要指定编译器/连接器搜索路径了（其中，CPLUS_INCLUDE_PATH是C++的头文件找寻路径，如果你只使用C语言，可以不必配置该环境变量）。然后，编译指令就可以简单写为
$ gcc your_code –lgsl –lgslcblas - 最后，执行可执行文件./a.out前，需要将GSL的函数库路径加入到LD连接器的连接路径，以保证动态链接的库能够被查找到：
$ export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:your_path/lib
为了方便，也可以把这行指令写到配置文件里去。 - 这样，我们就完成了GSL的安装和环境变量的设置工作，现在可以尽情享受科学计算的乐趣了！
一个简单的例子
下面给出一个简单的示例代码，如下：
/*example.c*/
#include <stdio.h>
#include <gsl/gsl_sf.h> // header: GSL special functions
int main(int argc, char const *argv[])
{
// inputs for special functions
double x[5] = {1.,2.,3.,4.,5.};
// calculate zero-order Bessel function at given points
for (int i = 0; i < 5; ++i){
printf("J0(%.3f) = %.3f\n", x[i], gsl_sf_bessel_J0(x[i]));
}
return 0;
}
上面的代码计算了0阶贝塞尔函数在五个点处的函数值。输出如下：
J0(1.000) = 0.765
J0(2.000) = 0.224
J0(3.000) = -0.260
J0(4.000) = -0.397
J0(5.000) = -0.178
更多的用法，推荐参考GSL的用户手册(https://www.gnu.org/software/gsl/doc/latex/gsl-ref.pdf)，里面详细介绍了各种库函数的用法，并有相应的例子。