Mostrar código-fonte de Biblioteca Científica GNU

[[Ficheiro:Gnussl-0.2.1.png|miniaturadaimagem|Arquivo Leiame do GNUMATH, uma Biblioteca de Matemática Numérica também conhecida como GNU Scientific Software Library (gnussl), seu nome oficial.]]
A '''Biblioteca Científica GNU''' (em inglês '''GNU Scientific Library''' ou '''GSL''') é uma [[Biblioteca (computação)|biblioteca de software]] para cálculos numéricos em [[matemática aplicada]] e [[ciência]]s. A GSL é escrita em [[C (linguagem de programação)|C]] ; wrappers estão disponíveis para outras [[Linguagem de programação|linguagens de programação]]. A GSL faz parte do [[Projeto GNU]]<ref>{{Citar web|url=http://directory.fsf.org/GNU/|titulo=GNU - Free Software Directory}}</ref> e é distribuída sob a [[GNU General Public License]].

== Histórico do projeto ==
O projeto GSL foi iniciado em 1996 pelos físicos Mark Galassi e James Theiler do [[Laboratório Nacional de Los Alamos|Los Alamos National Laboratory]].<ref name="GSL homepage">[https://www.gnu.org/software/gsl/ GSL homepage].</ref> Eles pretendiam escrever um substituto moderno para bibliotecas [[Fortran]] amplamente usadas, mas um tanto desatualizadas, como Netlib.<ref>[https://www.gnu.org/software/gsl/design/gsl-design.html#SEC1 GSL design document].</ref> Eles realizaram o projeto geral e escreveram os primeiros módulos; com isso pronto recrutaram outros cientistas para contribuir.

O "desenvolvimento geral da biblioteca e o design e implementação dos principais módulos" foram realizados por [[Brian Gough]] e Gerard Jungman.<ref name="GSL homepage">[https://www.gnu.org/software/gsl/ GSL homepage].</ref> Outros contribuidores importantes foram Jim Davies, Reid Priedhorsky, M. Booth e F. Rossi.<ref name="GSL homepage" />

A versão 1.0 foi lançada em 2001. Nos anos seguintes, a biblioteca expandiu-se lentamente; como afirma a documentação, os mantenedores estavam mais interessados em estabilidade do que em funcionalidade adicional. A versão principal 1 terminou com o lançamento 1.16 de julho de 2013; esta foi a única atividade pública nos três anos de 2012–2014.

O desenvolvimento vigoroso foi retomado com a publicação da versão 2.0 em outubro de 2015. A última versão 2.7 foi lançada em junho de 2021.

== Exemplo ==
O programa de exemplo a seguir calcula o valor da [[função de Bessel]] para 5:<ref>[https://www.gnu.org/software/gsl/doc/html/usage.html#an-example-program Using the Library. ]</ref><syntaxhighlight lang="c">
#include <stdio.h>
#include <gsl/gsl_sf_bessel.h>

int main(void)
{
  double x = 5.0;
  double y = gsl_sf_bessel_J0(x);
  printf("J0(%g) = %.18e\n", x, y);
  return 0;
}
</syntaxhighlight>O programa de exemplo deve ser vinculado à biblioteca GSL durante a compilação :<syntaxhighlight lang="bash">
gcc $(gsl-config --cflags) example.c $(gsl-config --libs)
</syntaxhighlight>A saída é mostrada abaixo e deve estar correta para [[Dupla precisão no formato de ponto flutuante|precisão de dupla precisão]]:
 J0(5) = -1,775967713143382920e-01

== Recursos ==
A biblioteca de software fornece recursos para :
{{columns-list|colwidth=24em|
* [[Elementary function|Funções básica matemáticas]]
*  [[Número]]s [[Número complexo|complexos]]
* [[Politomia]]s
* [[B-spline]]s
* [[Funções especiais]]
* [[Espaço vetorial|Vetores]] e [[Matriz (matemática)|matrizes]]
* [[Permutação|Permutações]]
* [[Combinação|Combinações]]
* [[Multiconjunto]]s
* [[Sorting]]
* [[Basic Linear Algebra Subprograms|BLAS]]
*  [[Álgebra linear|Algebra]] [[Linear (grupo)|linear]]
* [[Eigensystem]]s
* [[Fast Fourier transform|Fast]] [[Transformada de Fourier|Fourier]] transforms
*  [[Integração numérica]] (baseada em [[QUADPACK]])
* [[Random number generator|Random number generation]]
* [[Quasi-random sequences|Quasi-]][[Aleatoriedade|random]] [[Sequenciamento|sequences]]
* [[Probability distribution|Random number distributions]]
* [[Estatística]]
* [[Histograma]]s
* [[Énuplo|N-tuples]]
* [[Integração de Monte Carlo]]
* [[Simulated annealing]]
* [[Ordinary differential equation]]s
* [[Interpolação]]
* [[Diferenciação numérica]]
* [[Chebyshev approximation]]s
* [[Aceleração]] de Series

* Transformada discreta de [[Transformada de Hankel|Hankel]]

* [[Root-finding algorithm|Root finding]] in one and multiple dimensions
* [[Optimization (mathematics)|Minimization]] in one and multiple dimensions
* [[Least squares|Least-squares fitting]]
* [[Levenberg–Marquardt algorithm|Nonlinear least-squares fitting]]
* [[Physical constants|Physical]] [[Constante física|constants]]
* [[IEEE floating-point arithmetic]]
* [[Discrete wavelet transform]]
}}
=== Vinculações de linguagem de programação ===
Como a GSL é escrita em C, é fácil fornecer wrappers para outras linguagens de programação. Esses wrappers existem atualmente para

* AMPL<ref>[https://ampl.github.io/amplgsl/ AMPL bindings for the GNU Scientific Library].</ref>
* [[C++]]<ref name="ccgsl">[http://ccgsl.sourceforge.net/ ccgsl: a C++ interface for the GNU Scientific Library]; </ref><ref name="gslmm">[http://cholm.home.cern.ch/cholm/misc/#gslmm GSL-- C++ wrappers for GSL] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150129094320/http://cholm.home.cern.ch/cholm/misc/#gslmm|data=2015-01-29}};</ref><ref name="gslwrap">[http://gslwrap.sourceforge.net/ GSLwrap: A C++ wrapper class for the GNU Scientific Library];</ref><ref name="gslcpp">[https://github.com/tevaughan/gslcpp/ gslcpp: A Header-Only, Modern C++-Library Wrapping the GNU Scientific Library].</ref>
* [[Fortran]]<ref>[https://doku.lrz.de/display/PUBLIC/FGSL+-+A+Fortran+interface+to+the+GNU+Scientific+Library FGSL - A Fortran interface to the GNU Scientific Library].</ref>
* [[Haskell (linguagem de programação)|Haskell]]<ref name="hmatrix-special">[https://hackage.haskell.org/package/hmatrix-special The hmatrix-special package, an interface to GSL special functions].</ref><ref name="hmatrix-gsl">[https://hackage.haskell.org/package/hmatrix-gsl The hmatrix-gsl package, a purely functional interface to selected numerical computations, internally implemented using GSL].</ref>
* [[Java (linguagem de programação)|Java]]<ref>[https://github.com/bytedeco/javacpp-presets/tree/master/gsl JavaCPP Presets for GSL].</ref>
* [[Julia (linguagem de programação)|Júlia]]<ref>[https://github.com/JuliaMath/GSL.jl Julia interface to GSL].</ref>
* [[Common Lisp|Lisp comum]]<ref>[http://common-lisp.net/project/gsll/ GSLL, GNU Scientific Library for Lisp].</ref>
* [[OCaml|Ocaml]]<ref>[https://mmottl.github.io/gsl-ocaml/ gsl-ocaml: OCaml bindings to the GSL].</ref>
* [[GNU Octave|Oitava]]
* Linguagem de Dados Perl
* [[Python]]<ref>[http://pygsl.sourceforge.net/#pygsl Python interface for GNU Scientific Library].</ref>
* [[R (linguagem de programação)|R]]<ref>[https://cran.r-project.org/web/packages/RcppGSL/index.html RcppGSL: 'Rcpp' Integration for 'GNU GSL' Vectors and Matrices].</ref><ref>[https://cran.r-project.org/web/packages/gsl/index.html gsl: wrapper for the Gnu Scientific Library].</ref>
* [[Ruby (linguagem de programação)|Rubi]]<ref>[https://rubygems.org/gems/rb-gsl rb-gsl: Ruby/GSL is a Ruby interface to the GNU Scientific Library, for numerical computing with Ruby].</ref>
* [[Rust (linguagem de programação)|ferrugem]]<ref>[https://docs.rs/GSL/6.0.0/rgsl/ rust-gsl: A Rust binding for the GSL library (the GNU Scientific Library).]</ref>

=== Suporte a C++ ===
A GSL pode ser usada em classes [[C++]], mas não usando ponteiros para funções de membro, porque o tipo de ''ponteiro para função de membro'' é diferente de ''ponteiro para função''.<ref>[http://www.parashift.com/c++-faq-lite/pointers-to-members.html#faq-33.1 Pointers to member functions]. </ref> Em vez disso, ponteiros para funções estáticas devem ser usados. Outra solução comum é usar um [[functor]].

Estão disponíveis wrappers C++ para GSL.<ref name="ccgsl">[http://ccgsl.sourceforge.net/ ccgsl: a C++ interface for the GNU Scientific Library]; </ref><ref name="gslmm">[http://cholm.home.cern.ch/cholm/misc/#gslmm GSL-- C++ wrappers for GSL] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150129094320/http://cholm.home.cern.ch/cholm/misc/#gslmm|data=2015-01-29}};</ref><ref name="gslwrap">[http://gslwrap.sourceforge.net/ GSLwrap: A C++ wrapper class for the GNU Scientific Library];</ref><ref name="gslcpp">[https://github.com/tevaughan/gslcpp/ gslcpp: A Header-Only, Modern C++-Library Wrapping the GNU Scientific Library].</ref> Nem todos estes são mantidos regularmente. Eles oferecem acesso a classes de vetores e matrizes sem ter que usar a interface GSL para funções [[Alocação dinâmica de memória em C|malloc]] e [[Alocação dinâmica de memória em C|free]]. Alguns também oferecem suporte para a criação de áreas de trabalho que se comportam como classes de [[ponteiro inteligente]]. Por fim, há suporte (limitado, a partir de abril de 2020) para permitir que o usuário crie classes para representar uma função parametrizada como um functor.

Embora não sejam estritamente wrappers, existem algumas classes C++ <ref name="osscl">[https://neutronstars.utk.edu/code/o2scl/html/index.html o2scl Object-oriented Scientific Computing Library]; </ref><ref name="yat">[http://dev.thep.lu.se/yat/ yat].</ref> que permitem aos usuários de C++ usar a Gnu Scientific Library com recursos de wrapper.

== Referências ==
{{Reflist}}

== Ligações externas ==
* {{Website oficial|https://www.gnu.org/software/gsl/}}
* [[doi:10.5281/zenodo.3818202|GSL Design Document]]
* The [https://cran.r-project.org/web/packages/gsl/index.html '''gsl''' package] for [[R (linguagem de programação)|R (programming language)]],  an R wrapper for the special functions and quasi random number generators.
* [https://web.archive.org/web/20120427034149/http://www.floss4science.com/the-gnu-scientific-library-gsl-mark-galassi/ FLOSS FOR SCIENCE interview] with Mark Galassi on the history of GSL.
{{GNU}}

[[Categoria:Bibliotecas de matemática]]
[[Categoria:Software do Projeto GNU]]
[[Categoria:Software livre programado em C]]
[[Categoria:Bibliotecas para C]]