1. RからC言語のプログラムを実行する
2. GSLをCのプログラムで利用する
3. GSLを使うCのプログラムをRから実行する

という内容。cygwin の devel 環境は入っているのが前提。入ってないなら、そもそも cygwin ではなく、MinGW とか使うほうが簡単らしい。環境は cygwin ver. 1.7.1 + R ver. 2.9.2。

1. RからC言語のプログラムを実行する

cygwin のホームにRから起動するC言語のソースファイル /home/username/mysum.c を 準備する。

void mysum(double *a, double *b, double *c)
{
  double sum;
  sum =  *a + *b;
  *c = sum;
}

}の後に改行が必要。ないとコンパイル時に「warning: no newline at end of file」というエラーになる。

cc1.exe と libgcc.a があるディレクトリを探す。私の場合は以下3ヵ所にありました。

/usr/lib/gcc/i686-pc-cygwin/3.4.4
/usr/lib/gcc/i686-pc-cygwin/4.3.4
/usr/lib/gcc/i686-pc-mingw32/3.4.4

cygwin 上でパスを通す。

> export PATH=$PATH:/usr/lib/gcc/i686-pc-cygwin/3.4.4

次に、-mno-cygwin オプションをつけて作ったソースをコンパイルする。

> gcc-3 -shared -o mysum.dll mysum.c -mno-cygwin -L/usr/lib/gcc/i686-pc-cygwin/3.4.4 -lgcc

これで mysum.dll が作られる。

コンパイラはデフォルトの gccではなく gcc-3 にする。gcc つまり gcc-4 だと「The -mno-cygwin flag has been removed; use a mingw-targeted cross-compiler」というエラーになる。

その場で R を起動し、作成したdllをdyn.loadで読み込む

> R
dyn.load("mysum.dll")


R上でC言語関数の読み出し専用の関数を準備し実行。

mysum <- function(a,b) {
  .C("mysum",            # Cルーチン名
      arg1=as.double(a), # Cルーチン第1引数の型指定
      arg2=as.double(b), # Cルーチン第2引数
      arg3=double(1)     # Cルーチン第3引数
     )
}
(z <- mysum(1.234,2.345))


$arg1
[1] 1.234
$arg2
[1] 2.345
$arg3
[1] 3.579
が出力されればOK

2. GSLをCのプログラムで利用する

cygwin を入れた時点でGSLのライブラリは入っているようす。コンパイルの必要は特にありません。/usr/lib に、libgsl.a, libgsl.la, libgslcblas.a, libgslcblas.la があることを確認しておく。

http://www.ai-gakkai.or.jp/jsai/journal/toolbox/04/#FOURTH からサンプルをDLし、解凍。rand.cとeigen.cをコンパイル＆実行する。

> gcc -o rand.exe rand.c -lgsl
> ./rand.exe
An instance = 0.999742

> gcc -o eigen.exe eigen.c -lgsl -lgslcblas
> ./eigen.exe
eigenvalue = 4.01673
eigenvector =
0.0379945
0.999278
eigenvalue = 0.888063
eigenvector =
0.999278
-0.0379945

こちらのコンパイルは、ステップ1のときとは違い、gcc-3 だけではなく gcc のほうでも通りました。Rがらみのコンパイルをするときはgcc-3のほうが安全なようです。

3. GSLを使うCのプログラムをRから実行する

mysum.c のときと同じく、以下 mybess.c を準備

#include <stdio.h>
#include <gsl/gsl_sf_bessel.h>
void mybess(double *x, double *y)
{
  *y = gsl_sf_bessel_J0 (*x);
}

gsl/gsl_sf_bessel.h がある場所を確認する。私の場合は、/usr/include/ つまり C:\cygwin\usr\include\ にありました。で、そのオプションをつけてコンパイル。

> gcc-3 -shared -o mybess.dll mybess.c -mno-cygwin -I/usr/include -L/usr/lib/gcc/i686-pc-cygwin/3.4.4 -lgcc -lgsl -lgslcblas

warning が出ます。

In file included from /usr/include/gsl/gsl_sf_bessel.h:25,
from mybess.c:2:
/usr/include/stdlib.h:104: warning: `warning' attribute directive ignored
/usr/include/stdlib.h:109: warning: `warning' attribute directive ignored

DLLはできている模様。あとは、R で呼び出し関数を作って実行・・・なのですが以下まだうまくいきません。クラッシュする様子。

> R
dyn.load("mybess.dll")
mybess = function(x) {
  .C("mybessel", as.double(x), result = double(1))$result
}
mybess(5)
-0.1775968

参考URL
・Rから他言語利用
・RからGSL(WinXP用）
・Windows で GSLをビルドとインストール（Cygwin を使用）

Linux に R-2.4.1 をインストールする方法

http://cran.r-project.org/ からR-2.4.1.tar.gzをダウンロード.
./configure
make
make install

ライブラリのインストール

R http_proxy=”http://…”
install.packages(“pvclust”)

Linuxにての起動方法いろいろ
GUIモードで起動

R –gui=Tk

メモリサイズをひろげて起動

R –max-nsize=1000M

Winにての起動方法いろいろ
メモリサイズをひろげて起動

R –max-mem-size=1000M
Rterm.exe –max-mem-size=1000M

もしくはR起動後に

memory.limit(size=1000);

ブートストラップの実地方法
library(pvclust)
x <- read.delim(“sample.txt”,header=FALSE,row.names=1)
x.pv <- pvclust(x,method.dist=”binary”,method.hclust=”single”,nboot=20)
x.pv <- pvclust(x,method.dist=”binary”,method.hclust=”single”,nboot=20,r=1)
plot(x.pv)

(B1:0, (((B3:0, B5:2.00000):0, B2:1.00000):0, B4:0.00000):1.00000);

は、Newick書式(URL)と呼ばれ、樹を描くさまざまなアプリケーションで使われています．

TreeViewでは、このNewick書式のテキストファイルを読み込んで樹を表示することができる。フリーの統計ソフト「R」でもNewick書式がハンドリングでき、系統図が描ける．以下その方法のメモ

Rのパッケージ　ape をインストールする。

# library(ape)

apeに含まれる関数　read.treeにて，Newick書式が書かれたテキストファイル”test.txt”を読み込む．ただし，ワーキングディレクトリにファイルを置いていなければ、ファイルにパスを通す必要がある．

# test.tree <- read.tree(file=”test.txt”)

これによって，phyloというオブジェクトに取り込まれたので，ハンドリング可能である．系統樹を描くには

# plot(test.tree)

関数 date を利用すると現在の日付が出る。

>date()
[1] "Mon Oct 02 13:02:35 2006"

log 関数を使ってみる。

> log(10)
[1] 2.302585
> log(10, base=10)
[1] 1
> log(10, base=2)
[1] 3.321928

関数定義の方法
1. 関数名を決める
2. 入力する変数・個数・種類を決める
3. 計算内容を記述し、値を return で返す

> func1  10
[1] 10
> func1()
[1] 10
> func2  func2(2)
[1] 2
> func3  func3(2,5)
[1] 10

数学的な関数の設定例

> f  g  g(0,0)
[1] 0.5
> z  z(0,0)
[1] 0.1591549
> myabs y) x-y
+   else y-x
+ }
> myabs(2,3)
[1] 1
> myabs(3,2)
[1] 1

関数からグラフ作成。

> curve(f, -2, 2)
> curve(g(x, 0), -5, 5)
>persp(xpt, ypt, zpt, theta=30, phi=30, expand=0.5, col="lightblue")

便利便利～