因项目需要在 Windows 下测试开发的程序， 所以研究了一下如何在 Windows 下搭建基于 gcc 的开源开发环境。
MSYS2 是 Windows 下的一款开源软件构建和发布平台， 址为 。 它提供了和 Linux 系统几乎一样开发接口和环境， 而且它自带了一个软件包的管理工具 pacman, 可以像 Ubutnu 中 apt 一样管理需要的开源软件包。
MSYS2 可以在其官 下载， 有 32 位和 64位版本的。 因为现在大部分机器和系统都是 64 位的， 所以下面只介绍 64 位版本安装情况。
下载 msys2-x86_64-latest.exe 运行安装， 默认安装在 C:msys64。
安装之后在目录 C:msys64 下， 点击运行 mingw64命令行窗口(注意这里我们不用msys2命令行， 因为我们下面只用到 64 位的程序)。 用下面命令更新 pacman 的服务器列表文件， 这样后面更新系统和安装软件包会快一点：
$ echo “Server =
Server = http://mirror.bit.edu.cn/msys2/REPOS/MINGW/i686/
Server = http://jaist.dl.sourceforge.net/project/msys2/REPOS/MINGW/i686/
Server = http://www.mirrorservice.org/sites/download.sourceforge.net/pub/sourceforge/m/ms/msys2/REPOS/MINGW/i686/
Server = ftp://148.251.42.38/MINGW/i686/
Server = http://downloads.sourceforge.net/project/msys2/REPOS/MINGW/i686/
” >> /etc/pacman.d/mirrorlist.mingw32 # 附加到文件尾部
$ echo ” Server = http://mirrors.ustc.edu.cn/msys2/REPOS/MINGW/x86_64/
Server = http://mirror.bit.edu.cn/msys2/REPOS/MINGW/x86_64/
Server = http://jaist.dl.sourceforge.net/project/msys2/REPOS/MINGW/x86_64/
Server = http://www.mirrorservice.org/sites/download.sourceforge.net/pub/sourceforge/m/ms/msys2/REPOS/MINGW/x86_64/
Server = ftp://148.251.42.38/MINGW/x86_64/
Server = http://downloads.sourceforge.net/project/msys2/REPOS/MINGW/x86_64/
” >> /etc/pacman.d/mirrorlist.mingw64
$ echo “Server = http://mirror.bit.edu.cn/msys2/REPOS/MSYS2/$arch/
Server = http://mirrors.ustc.edu.cn/msys2/msys/$arch/
Server = http://jaist.dl.sourceforge.net/project/msys2/REPOS/MSYS2/$arch
Server = http://www.mirrorservice.org/sites/download.sourceforge.net/pub/sourceforge/m/ms/msys2/REPOS/MSYS2/$arch
Server = ftp://148.251.42.38/MSYS2/$arch
Server = http://downloads.sourceforge.net/project/msys2/REPOS/MSYS2/$arch
” >> /etc/pacman.d/mirrorlist.msys接着用下面的命令把系统更新到最新。
$ pacman -Suu第一次更新完， 可能需要关闭命令行。
下面在 mingw64 命令行中安装需要的编译器和开发工具, 注意这里只安装 64 位的版本：
$ pacman -S base-devel # 基础工具
$ pacman -S mingw-w64-x86_64-toolchain # 编译器gcc, g++, gfortran
$ pacman -S git # git 版本控制软件
$ pacman -S mercurial # 另一个版本控制
$ pacman -S make # make 程序
$ pacman -S mingw-w64-x86_64-cmake # CMake安装完成之后， 基本的开发环境就搭建好了。
MSYS2 还有很多已经编译好的开源软件包， 可以通过 pacman 从 上的仓库中搜索、下载和安装。 比如要安装 boost
$ pacman -Ss boost # 搜索 boost
mingw32/mingw-w64-i686-boost 1.60.0-2
Free peer-reviewed portable C++ source libraries (mingw-w64)
mingw64/mingw-w64-x86_64-boost 1.60.0-2
Free peer-reviewed portable C++ source libraries (mingw-w64)
$ pacman -S mingw-w64-x86_64-boost # 安装 64位 boostWindows 下 Mumps 的安装有了上面的环境， 下面将介绍如何利用 mingw64 来编译安装并行直接解法器 MUMPS。
首先， 安装依赖软件包 metis 和 openblas
$ pacman -S mingw-w64-x86_64-metis
$ pacman -S mingw-w64-x86_64-openblas下面安装 MUMPS， 但它的安装包需要到官 ()填个表， 开发人员会把包发到你的邮箱。
$ tar -xvf MUMPS_5.1.2.tar.gz
$ cd MUMPS_5.1.2/
$ cp Make.inc/Makefile.inc.generic.SEQ ./Makefile.inc下面要对 Makefile.inc 针对 Windows 系统做一些修改， 主要就是告诉 make 命令， MUMPS 依赖包的头文件和库文件在 Windows 系统的什么地方， 具体内容如下：
# Makefile.inc
LPORDDIR = $(topdir)/PORD/lib/
IPORD = -I$(topdir)/PORD/include/
LPORD = -L$(LPORDDIR) -lpord
LMETISDIR = /C/msys64/mingw64/lib
IMETIS = -I/C/msys64/mingw64/include
LMETIS = -L$(LMETISDIR) -lmetis
ORDERINGSF = -Dmetis -Dpord
ORDERINGSC = $(ORDERINGSF)
PLAT =
LIBEXT = .a
OUTC = -o
OUTF = -o
RM = /bin/rm -f
CC = gcc
FC = gfortran
FL = gfortran
AR = ar vr
RANLIB = ranlib
INCSEQ = -I$(topdir)/libseq
LIBSEQ = $(LAPACK) -L$(topdir)/libseq -lmpiseq
LIBBLAS = -lopenblas
LIBOTHERS = -lpthread
CDEFS = -DAdd_
OPTF = -O -fPIC
OPTC = -O -fPIC
OPTL = -O -fPIC
INCS = $(INCSEQ)
LIBS = $(LIBSEQ)
LIBSEQNEEDED = libseqneeded另外， 在 MUMPS_5.1.2/example 下的 Makefile 中， 也要做些修改, 即在每个例子编译命令后面加下 $(LMETIS) $(LPORD) 两个选项， 如下面 ssimpletest 例子：
ssimpletest: $(LIBSMUMPS) $$@.o
$(FL) -o $@ $(OPTL) ssimpletest.o $(LIBSMUMPS) $(LORDERINGS) $(LMETIS) $(LPORD) $(LIBS) $(LIBBLAS) $(LIBOTHERS)打开 mingw64 的命令行程序， 进入 MUMPS 的源代码目录， make 即可编译 MUMPS。
首先， 在 Matlab 命令行中设置环境变量，
>> setenv(‘MW_MINGW64_LOC’,’C:msys64mingw64′)或者直接在 Windows 系统中添加系统环境变量 MW_MINGW64_LOC, 其值设为 C:msys64mingw64， 如何添加系统环境变量请自行 络搜索 络。
在 Matlab 命令行中运行：
>> mex -setup就可以让 Matlab 的 mex 命令识别到 mingw64， 然后就可以用 mingw64 提供的编译器来编译 mex 程序， 并被 Matlab 的程序调用。
但实际上要编译出在 Matlab 中可以直接调用的 mex 程序， 不用 mex 命令， 甚至不用打开 Matlab， 也是可以的。 因为 mex 生成的可执行文件本质是上动态联接库文件， 而且 Matlab 为 Matlab 与 CC++ 的混合编程提供了相应的函数库， 如：
直接把 MUMPS_5.1.2/MATLAB/ 中 Makefile 文件直接替换为下面的内容：
# MUMPS_5.1.2/MATLAB 下的 Makefile 文件
MATLABROOT = /C/MATLAB/R2016b
MUMPSROOT = /C/msys64/home/why/software/MUMPS_5.1.2
MINGWROOT = /C/msys64/mingw64
MUMPSLIBS = -L${MUMPSROOT}/lib -ldmumps -lmumps_common -lpord -L${MUMPSROOT}/libseq -lmpiseq
LIBS = -L${MINGWROOT}/usr/lib -lmetis -lopenblas -lgfortran # 注意
MEXLIBS = -L${MATLABROOT}/extern/lib/win64/microsoft -llibmex -llibeng -llibmat -llibmx -llibut # 这两行中引用软件包名字的区别
CC = gcc
CCFLAGS = -I${MATLABROOT}/extern/include -I${MUMPSROOT}/include -I${MUMPSROOT}/libseq
.PHONY: all
all: dmumpsmex.mexw64
dmumpsmex.mexw64: mumpsmex.c
@${CC} ${CCFLAGS} -shared -fPIC -DMUMPS_ARITH=MUMPS_ARITH_d -O2 -o $@ $< ${MUMPSLIBS} ${LIBS} ${MEXLIBS}
@strip $@
clean:
@-rm -f *.o *.mexw64注意， 上面 MEXLIBS 变量中索引 Matlab 的库文件时， 用的是 -llibmex -llibeng -llibmat -llibmx -llibut， 而 MUMPSLIBS 和 LIBS 变量中用的是 Linux 下常用的索引库的方式, 如 -lmetis， 其中没有 lib字符串。 我猜 mingw64 用了两种完全不同的方式来处理 mingw64 中软件包和 Windows 系统中的软件包。
最后在 MUMPS_5.1.2/MATLAB/ 下 make， 即可编译出一个dmumpsmex.mexw64文件。 最后打开 Matlab 的命令行， 进入MUMPS_5.1.2/MATLAB/目录， 运行下面例子测试编译是否成功。
>> simple_example写在最后上面用到的脚本都放在我的 github： -scripts 仓库中， 包括 MUMPS 的源文件， 你可以下载下来， 直接用里面的脚本来安装 msys2 和 MUMPS 。 里面以后也会放更多计算数学常用软件包的安装脚本， 敬请期待。
在使用操作系统和各种软件的过程中，我们会积累很多操作性的经验和知识， 但这些经验和知识如果不及时总结，变成文字性的东西，是很容易忘记的。下次再遇到类似的情况， 又要把解决问题的过程走一遍， 这是很低效的做事方式。
最好的方式是及时做好笔记， 并把这些操作性的经验和知识程序化， 变成可执行的程序。 下次再做类似的事情， 就只需要运行程序就可以了， 这样可以大大节省自己的时间。 写笔记和编写程序， 可能需要花点时间， 但这份时间花的非常值得， 因为这份永远失去的时间是可以被复制无穷多份的。
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