Python 用LAPACK进行奇异值分解：大矩阵问题

我使用LAPACK的C接口来计算矩阵的奇异值分解（SVD）。为此，我正在使用例程

dgesvd\uu

我创建了一个简单的C++脚本，它创建了一个随机矩阵（带有<代码> M< /Cord>行和<代码> N< /代码>列），并计算其SVD。此脚本的代码如下所示：

#include <iostream>
#include <random>
#include "lapacke.h"

#define M 150
#define N 3
#define MEAN 0
#define STD 0.25


int main(int argc, char *argv[])
{

    std::default_random_engine generator;
    std::normal_distribution<double> distribution(MEAN, STD);

    int m = M, n = N, lda = M, ldu = M, ldvt = N, info, lwork;
    double wkopt;
    double* work;
    double s[n], u[ldu * m], vt[ldvt * n], a[lda * n];

    for(unsigned int k = 0; k < (lda * n); k++){
        a[k] = distribution(generator);
    }

    lwork = -1;
    dgesvd_("All", "All", &m, &n, a, &lda, s, u, &ldu, vt, &ldvt, &wkopt, &lwork, &info);
    lwork = (int)wkopt;
    work = (double*) malloc(lwork * sizeof(double));
    dgesvd_("All", "All", &m, &n, a, &lda, s, u, &ldu, vt, &ldvt, work, &lwork, &info);  

    if(info > 0){
        std::cerr<< "The algorithm computing SVD failed to converge\n"     ;
        exit(1);
    }

    free(work);

    std::cout<<"Singular values:\n";
    for(unsigned int k = 0; k < n; k++){
        std::cout<<s[k]<<" ";
    }
    std::cout<<"\n";
    return(0);
}

当我使用Python时，奇异值的计算似乎是正确的，没有任何错误，尽管我使用的NumPy方法是使用LAPACK例程

dgesdd_uu

执行的（我尝试了这一点，并引发了相同的错误）

有人知道为什么会发生这种错误吗？如能帮助解决此问题，我们将不胜感激。谢谢

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Pd：我使用的是lapacke的3.6.0版和Ubuntu 16.04 LTS。

在堆上这样分配矩阵可以解决问题：

double* s = new double[n];
double* u = new double[ldu * m];
double* vt = new double[ldvt * n];
double* a = new double[lda * n];

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如果你在C++编程，为什么你使用<代码> Malc C／代码>代替<代码> NeX[]/COD>，或者更好的是<代码> STD:：向量< /代码>？特别是因为你没有为 MalOC/中包含正确的头文件，而且可能会丢失它的原型，这可能会导致很大的麻烦。尽管从技术上讲，你不是在C++中编程，因为你使用的不是C++（它是你所使用的编译器的扩展）。最后，你说的“引发错误”是什么意思？什么错误？从哪里来？请花一些时间来解决。分段错误是崩溃，意味着您可能在内存或指针方面出错。如果在调试器中运行，那么崩溃发生在代码的何处？此外，指向内存的指针也是指向内存的指针。如果将一个函数传递给C函数，它指向的内存不必分配给

malloc

。您正在堆栈上分配大型结构，例如

u[ldu*M]

是

8*1500*1500=18MB

。您应该避免这种情况，而是在堆上分配

u

。

double* s = new double[n];
double* u = new double[ldu * m];
double* vt = new double[ldvt * n];
double* a = new double[lda * n];