在Win下安装Visual Studio和Parallel Studio XE

使用Visual Studio搭配Parallel Studio进行Fortran编程有个好处是调试方便，数组可以直接可视化，不用外加write之类的语句。设置断点后，调试到达断点时，鼠标置于数组上即可显示其内容。示例如下：

本文将展示如何在Windows系统里安装最新版的两款软件，以及如何调用MKL库。注意Visual Studio是微软的软件，现有社区版（免费）；而Parallel Studio是Intel旗下的，学术版免费。

安装Visual Studio Community 2019

在官网

https://visualstudio.microsoft.com

下载Community2019，有多处下载链接，直接点击“免费Visual Studio”亦可。英文网页对应“Free Visual Studio”，网页语言可下拉网页至底部，在左下角更改。

这是一个轻量的交互式安装程序，需联网实时下载组件，安装跟着提示走即可。注意可以更改安装路径等。安装语言建议勾选中文和英文，以便日后可以切换软件界面的语言。安装时间可能长达二、三十分钟，中途不建议点暂停或取消。该安装程序在安装完之后，若再运行则有“修复”和“修改”功能，可以再添加组件或重置环境。

如果勾选“使用C++的桌面开发”，即可满足常规C++编程需求。我们的目标是Fortran且带MKL库，这里面并没有。需要接着安装parallel studio。

安装Intel Parallel Studio XE 2020

1. 下载压缩包

官网提供Linux、Windows和macOS三种操作系统下的安装包，学生/科研人员可使用edu邮箱免费获取，先在

https://software.intel.com/en-us/parallel-studio-xe/choose-download

页面选择身份（学生）、自己的操作系统。本文以Windows版为例，可直接登官网

https://registrationcenter.intel.com/en/forms/?productid=2871

将四项信息全打勾。该网站有时较卡，若页面上Accept键没有浮起、无法点击，可尝试去掉一个勾再勾上。填写对应的信息（使用edu邮箱），下拉，打勾，点击Submit。几分钟内官方会将序列号发送至你的edu邮箱。

点击Submit后页面会跳转至Intel账号登录，如果没有Intel账号可以先去

https://www.intel.com/content/www/us/en/forms/basic-intel-registration.html

选择Customizable Package会下载小安装包，安装时必须联网再下载其他组件（要求网络好）。若选择Full Package则下载完整安装包，安装时无需再联网下载。各有优劣。笔者推荐下载Full Package，可以直接用浏览器下载（适合网络好），也可以在“Full Package”上点鼠标右键，复制链接地址，然后到百度网盘里新建“离线下载”，粘贴链接，秒存进自己的网盘。再从网盘上下载到本地电脑。建议预留一晚的时间下载压缩包。

当然，也可不通过官网，直接到网上找靠谱的来源（别人事先下好了），大概率连许可证（License）文件都有提供，省时省事省心。~~比如到论坛http://bbs.keinsci.com上搜“parallel studio”。~~

2. 安装

下载下来的文件是

parallel_studio_xe_2020_cluster_edition_setup.exe

双击之，会要求指定解压缩目录，可能需要几分钟来解压缩，时间长短取决于电脑配置。接着设置安装目录和安装的组件，示例如下图

现在一般用不到32位的库，可以不选。C++编译器，Fortran编译器，MKL数学库以及多线程相关的库，强烈推荐安装（如图所示，其他的可根据自己的情况勾选，选太多占硬盘）。在经过几个不重要的“同意”或“Next”之后，到了验证序列号/许可证文件的时候，如下图

若想用序列号激活，可将之前留存的序列号填上，这需联网验证；若想使用许可证文件离线激活，可去官网

https://registrationcenter.intel.com

下载许可证文件（注意序列号与许可证文件严格一一对应），然后点击Choose alternative activation，选择License File Activation。许可证文件激活的另一个好处是，可以不用官方的许可证文件，而使用上述提到的“提供的”许可证文件，其时效远长于电脑寿命，不必担心过期。

注意！！！笔者强烈推荐大家使用正版软件，请勿效仿笔者。

值得注意的是，parallel studio会自动检测Visual Studio的版本并集成进去。若点击Customize可以看到识别出了已装好的Visual Studio 2019：

最后点击Install。安装完成后，启动Visual Studio，可发现多出了Fortran语言的选项。

默认的Fortran编译器可能是Win32/x86的，可以自己新建一个，选择x64。（下图是新建完后的）

这里介绍四个常用快捷键：

F5 调试

F9 设置/取消断点

Ctrl+F7 仅编译

Ctrl+F5 编译、链接及运行

MKL库的调用

官方Fortran编译器文档（2000多页），MKL文档（3000多页MKL子程序详细参数说明，必备利器）等可分别在

https://software.intel.com/en-us/fortran-compiler-developer-guide-and-reference
https://software.intel.com/en-us/mkl-developer-reference-fortran

等网站上点击Download PDF下载，也有在线版直接阅读。有哪些系统自带函数、MKL库函数一查便知。官方还提供很多其他文档，就不一一介绍了。如果想调用MKL库函数，有两种办法，一种是使用传统F77接口，代码示例：

program mkl_test
 implicit none
 integer :: i
 integer, parameter :: k = 3
 real(kind=8) :: a(k,k), b(k,k), c(k,k)
 a = 0.0d0
 forall(i=1:k) a(i,i) = 1.0d0
 b = a
 c = 0.0d0
 call dgemm('N', 'N', k,k,k, 1.0d0, a,k, b,k, 0.0d0, c,k)

 do i = 1, k, 1
  write(*,'(A2,I3,A,F10.6)') 'i=', i, 'c(i,i)=', c(i,i)
 end do
 stop
end program mkl_test

然后在项目 -> 属性 -> Fortran -> Libraries里选择MKL库即可，如下图：

另一种办法是使用新式的Fortran 95接口，参数少，使用更方便。代码示例如下：

program mkl_test
 use blas95
 use f95_precision
 implicit none
 integer :: i
 integer, parameter :: k = 3
 real(kind=8) :: a(k,k), b(k,k), c(k,k)
 a = 0.0d0
 forall(i=1:k) a(i,i) = 1.0d0
 b = a
 c = 0.0d0
 call gemm(a,b,c)

 do i = 1, k, 1
  write(*,'(A2,I3,A,F10.6)') 'i=', i, 'c(i,i)=', c(i,i)
 end do
 stop
end program mkl_test

要使用这类接口，除了选择上述MKL库外，要在代码里加上use语句，另外还要在Linker -> Input里填上mkl_blas95_lp64.lib（因为gemm子程序属于BLAS库，这在MKL手册里可以查到），然后才能编译并执行。以后可能用到的其他库（如LAPACK）都在parallel studio的库目录里，比如笔者的库目录是

D:Program FilesIntelSWToolsparallel_studio_xe_2020.0.075compilers_and_libraries_2020windowsmkllibintel64_win

当然，存在其他更为复杂的设置/调用方式，笔者没时间一一尝试，只列出了尝试过的、最简单的一种。