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安装

该文件旨在帮助您构建和安装 MindQuantum。

快速开始

构建二进制 Python wheel

为了生成 MindQuantum 的二进制 wheel，我们建议您使用 Pypa 中的 build：

cd mindquantum
python3 -m build .

然而这产生的二进制wheel，它可能依赖于您系统某处的一些外部库。因此，如果其他用户没有安装相同的库或装在不同的非标准位置，分发它们可能会遇到一些问题。

Delocating the wheels

为了确保所有必需的外部库依赖都包含在二进制wheel文件中，您可以指示二进制wheel构建时 delocate 产生的wheel。在实践中，这意味着通过将它们直接集成到二进制wheel中，以删除对系统上外部（共享）库的任何依赖。

使用 cibuildwheel

这是构建二进制wheel的首选方法，因为它依赖于Docker镜像（仅在Linux上）或MacOS和Windows上的标准Python发行版。

cd mindquantum
python3 -m cibuildwheel .

如果 cibuildwheel 无法自动检测您的平台，或者例如你想要在MacOS上构建Linux wheel，则可能需要指定平台：

cd mindquantum
python3 -m cibuildwheel --platform linux .

有关提供哪些平台的更多信息，请参见 python3 -m cibuildwheel --help。

Linux

在Linux上，您可以直接在任何机器上运行脚本，因为它使用Docker镜像来构建Delocated Binary Wheel。如果您想构建Linux二进制wheel，在MacOS或Windows上也是如此。

MacOS

在MacOS上，cibuildwheel 将在构建二进制wheel之前将官方Python发行版安装在您的系统上。除非您了解自己在做什么，否则不要在开发机上运行脚本。

Windows

在Windows上，cibuildwheel 将在构建二进制wheel之前使用系统上的NuGet安装官方Python发行版。除非您了解自己在做什么，否则不要在开发机上运行脚本。

在你的本地设备上

如果您不想依靠 cibuildwheel （例如在MacOS上），也可以自动调用 auditwheel 或 delocate，通过指定 MQ_DELOCATE_WHEEL 环境变量来构建wheel之后。例如这样：

cd mindquantum
MQ_DELOCATE_WHEEL=1 python3 -m build .

如果您打算将wheel分发给可能与您拥有不同系统的人，我们强烈建议您尝试指定 MQ_DELOCATE_WHEEL_PLAT 环境变量。默认情况下，setup脚本在64位计算机上假设 'Linux_x86_64'，但您可以指定auditwheel支持的任何平台。为了将wheel分发给更多的受众，我们推荐设置 MQ_DELOCATE_WHEEL_PLAT=manylinux2010_x86_64，尽管如果您的编译器版本太新，则在delocate wheel时可能会导致错误。

本地构建 MindQuantum

您可以通过使用本地构建脚本之一来为本地开发设置MindQuantum：

  • build_locally.bat (MS-DOS BATCH script)
  • build_locally.ps1 (PowerShell script)
  • build_locally.sh (Bash script)

除了一些小差异，三个脚本的功能都是相同的。所有脚本都接受标志以显示帮助消息（-h， --help，-H，-Help 对于 Bash，PowerShell和MS-DOS batch）。请调用您选择的脚本，以查看其提供的最新功能集。

  1. 设置Python虚拟环境；
  2. 更新虚拟环境的软件包并安装一些必需的依赖；
  3. 在Python虚拟环境中添加PTH文件，以确保MindQuantum能检测到；
  4. 创建一个 build 目录并在其中运行 CMake；
  5. 原地编译 MindQuantum。

下次运行脚本时，除非指定清洁选项之一或强制CMAKE配置步骤，否则该脚本只会重新编译Mindquantum。

有关更多信息，请查看脚本的帮助消息，您可以使用 ./build_locally.sh -h 或 ./build_locally.sh --help。输出如下所示，供参考。

CMake 配置

CMake 选项

这是所有可用于自定义的CMake选项的详尽列表：

Option name Description Default value
BUILD_SHARED_LIBS 构建共享的libs OFF
BUILD_TESTING 启用构建测试套件 OFF
CLEAN_3RDPARTY_INSTALL_DIR 清除第三方安装目录 OFF
CUDA_ALLOW_UNSUPPORTED_COMPILER 允许使用CUDA不支持的编译器版本 OFF
CUDA_STATIC 使用 Nvidia CUDA 库的静态版本 OFF
DISABLE_FORTRAN_COMPILER 对于一些第三方库，强制禁止 Fortran 编译器 ON
ENABLE_CMAKE_DEBUG 启用详细输出来调试CMAKE OFF
ENABLE_CUDA 启用使用CUDA代码 OFF
ENABLE_CXX_EXPERIMENTAL 启用（新的）实验C++后端的构建 OFF
ENABLE_GITEE 使用gitee代替github作为（某些）第三方依赖 OFF
ENABLE_MD 编译时使用 /MD, /MDd 标志 (仅MSVC) OFF
ENABLE_MT 编译时使用 /MT, /MTd 标志 (仅MSVC) OFF
ENABLE_PROFILING 启用编译分析标志 OFF
ENABLE_PROJECTQ 启用 ProjectQ 支持 ON
ENABLE_RUNPATH link时优先使用 RUNPATH 而不是 RPATH ON
ENABLE_STACK_PROTECTION 启用 编译期栈保护 ON
IN_PLACE_BUILD 原地构建 C++ MindQuantum 库 OFF
IS_PYTHON_BUILD 是否 CMake 被 setup.py 调用 OFF
LINKER_DTAGS link期间启用 --enable-new-dtags (或者使用 --disable-new-dtags) ON
LINKER_NOEXECSTACK link期间使用 -z,noexecstack (如果支持的话) ON
LINKER_RELRO link期间使用 -z,relro (如果支持的话) ON
LINKER_RPATH 编译期间使用 RUNPATH/RPATH 相关的标志 ON
LINKER_STRIP_ALL link期间使用 --strip-all (如果支持的话) ON
USE_OPENMP 使用 OpenMP 用于并行计算 ON
USE_PARALLEL_STL 使用 parallel STL 用于并行计算 (使用 TBB 或者别的) OFF
USE_VERBOSE_MAKEFILE 生成详细 Makefiles (如果支持的话) ON

下面是以上一些选项的更明确的描述：

CLEAN_3RDPARTY_INSTALL_DIR

这将删除本地安装目录中的任何预先存在的安装（默认情况下 /path/to/build/.mqlibs） 除了 当前基于第三方库的哈希当前所需的安装。

DISABLE_FORTRAN_COMPILER

目前这仅在安装 Eigen3 时才有效果。

CMake 变量

除上述CMAKE选项外，您还可以通过某些特殊的CMAKE变量来自定义构建。这些细节在下面描述。

MQ_FORCE_LOCAL_PKGS

该变量的值对大小写不敏感。它可能是：

  • 一个字符串（all）
  • 一个或多个Mindquantum的第三方依赖的CMAKE软件包名称，被逗号分隔的列表（例如 gmp,eigen3）

列出的所有软件包将在CMAKE配置过程中本地编译。

MQ_XXX_FORCE_LOCAL

将其设置为Mindquantum的第三方依赖之一，将导致在CMake配置过程中本地编译这些软件包。请注意，软件包名称 XXX 必须全部是大写字母。