ALPS (Algorithms and Libraries for Physics Simulations)，是一个可以用来做 MC Simulation 的开源软件。这周末研究了很久绕了很多弯路，才配置好了开发环境，故在此简单做个纪录。

下载和安装

首先我们进入 ALPS 的官网，那里提供了好几种下载方式：

首先他们推荐的方式是： 即用 conda 来安装 ALPS。但是我 conda install alps 失败了好几次，错误提示是 ALPS 只支持 Python 2.7！所以不想麻烦的我选择了另一种看上去更简单的方式——直接下载编译好的二进制文件，但这样安装后还要再安装一个叫 VisTrails 的软件，然后才能在终端调用 vispython 命令运行 ALPS 的 Python 代码。但很快我就发现这种方式最大的弊端：Pycharm 无法识别 vispython 这个解释器，VS Code 虽然可以在 task.json 中指定其路径，但也无法在 settings.json 中指定其为 python 解释器，更无法 debug。

其它的方式如从源文件编译或者 Docker 容器我并没有尝试，最终我又绕回了 Anaconda。只能先用 conda 新建一个 2.7 的环境：

conda create –name alps_test python=2.7

然后激活新环境

conda activate alps_test

此时终端 ps1 前会显示当前激活的环境名，不习惯的话可以用

conda config –set changeps1 false

来隐藏，还有一些常用的 conda 命令比如 conda env list 列出所有环境，conda deactivate 退出环境，和 conda env remove -n [env_name] 删除环境。之后我们只要再

conda install alps

就好了。但是这样子安装好的 ALPS 在 PyCharm 和 VS Code 中还是有很多问题。

PyCharm

首先说说 PyCharm，ALPS 在 PyCharm 中最大的问题就是根本无法运行，我看了代码的错误提示，似乎是 hdf5 版本的问题，解决办法就是先安装 hdf5：

conda install hdf5=1.8.17

根据我的测试 1.8.17 版本的 HDF5 在 masOS Catalina 10.15.7 上能正常编译 ALPS。安装完 HDF5 后我们再重新安装 ALPS：conda install alps，这样就能成功在 PyCharm 中运行和调试 ALPS 代码了。

VS Code

在 VS Code 中用 task.json 运行任务貌似不会改变 Python 环境，即使已经选择了新的 Python 2.7 为解释器（选择新解释器只能正确显示 2.7 版本的 Python 格式、代码补全和变量索引），所以我们需要在 /bin/sh （这是 VS Code 的 task.json 任务执行所用的终端）的配置文件（.bashrc 或 .bash_profile）中添加新环境的路径

export PATH=”~/anaconda/envs/py27/bin:$PATH”

这样我们不用 activate 也能直接调用新环境下的命令。注意如果你用的是其它 shell，比如 zsh，仍是在原来的 .bashrc 中修改而非在 .zshrc 中。（但需注意的是，根据我后期使用 ALPS 和自己修改源代码再重新编译 ALPS 的经验，这样添加环境变量其实比较危险）

其次，由于 Python 2.7 的编码问题，文件路径里不能出现中文！不然会报 decode 的错误。

VS Code 小技巧

可以安装 autopep8 和 flake8，在设置里 enable

    "python.linting.flake8Enabled": true,
    "python.formatting.provider": "autopep8"
    "python.linting.flake8Args": ["--max-line-length=248"],
    "python.linting.enabled": true,

这样 VS Code 就会检查 Python 代码的格式是否标准，而且还可以用快捷键 shift + alt + F 来自动调整格式，甚至可以直接设置在保存或关闭文件时自动调整格式！

重新编译

现版本的 ALPS 可能不满足我们的需求，我们要修改 ALPS 的源代码再重新编译。

  • 首先卸载已有的 ALPS

    conda remove alps

  • 然后在官网上下载 ALPS 和 Boost 库的源代码，解压后进入目录，进行自定义修改，比如我要修改 spinmc 部分，就对应于 alps/applications/mc/spins/ 中的代码，特别是其中的 spinsim.h 和 abstractspinsim 两个头文件。

  • 修改完成后回到 ALPS 主目录，新建一个 build 文件夹，进入后直接

    cmake -D Boost_ROOT_DIR:PATH=../boost ../alps

  • 但这样在 Mac 上编译可能有些问题，得加些参数

    CXXFLAGS=”-std=c++11 -stdlib=libc++” LDFLAGS=”-stdlib=libc++” cmake -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=~/anaconda/envs/alps_test/ Boost_ROOT_DIR:PATH=../boost ../alps

  • 再 make 和 make install 进行安装。但这样编译出的 ALPS 在我的 Mac 上还是有些问题，所以我只能迂回作战了。比如在我使用的 ALPS python 代码中调用了 spinmc 这个二进制可执行文件，那我就进入 ~/anaconda/envs/alps_test/bin/ 中将我们新编译的 spinmc 重命名为 my_spinmc ，再用 conda install alps 重新安装一遍正确的 ALPS 库。之后在 python 代码中不再调用 spinmc 而是新编译的 my_spinmc， 这样就一切 OK 了！

总结

未完待续，内容仍有待补充…

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