2.2 搭建XGBoost运行环境

XGBoost支持多种操作系统，如Linux、Windows、MacOS等，并支持多种语言版本，如Python、R、Scala、Java等。XGBoost的安装方式分为两种，一种是直接通过pip安装（适用于Ptyhon），另一种是通过源码编译安装。

1.通过pip安装

通过pip安装Python包既简单又方便。如果读者准备在Python环境下使用XGBoost，即可以采用此方法。只需执行如下命令：

pip install xgboost

若Python版本为3.X，则执行命令为pip3 install xgboost。安装完毕后，即可在Python中直接引用XGBoost包，代码如下：

import xgboost as xgb

通过pip安装的是PyPI（Python Package Index）中已预编译好的XGBoost包，目前提供了Linux 64位和Windows 64位两种。

2.通过源码编译安装

虽然通过pip安装XGBoost比较方便，但这种方法只适用于Python环境下，且其安装的XGBoost可能并非最新版本。若用户在其他语言环境或需要安装XGBoost最新版本，则可直接通过编译源码安装。源码编译安装XGBoost主要分为两个步骤：①通过C++代码构建共享库（Linux/OSX中为libxgboost.so，Windows中为xgboost.dll）；②安装相应语言包。

（1）构建共享库

构建共享库需要支持C++11的C++编译器（g++4.8版本及以上），若C++编译器不满足条件，则需先安装C++编译器，此处不做详述。用户可以通过修改XGBoost项目中的make/config.mk文件来配置编译选项，然后通过make命令进行编译。

1）Linux环境。在Linux环境下，首先通过Git将XGBoost项目从github上克隆下来。因为XGBoost使用Git submodules来管理依赖，因此在执行克隆时需加上--recursive选项，然后通过make命令对源码直接编译，代码如下：

git clone --recursive https://github.com/dmlc/xgboost
cd xgboost
make

在使用make命令对源码进行编译时，还可通过参数-j实现并行编译，如make-j4，表示最多同时运行4个编译命令，这样可以更有效地利用CPU资源，提高编译效率。读者可以根据自身机器配置情况相应修改并行任务数，一般建议设置为CPU核心数目的两倍。

2）OSX环境。在OSX环境下克隆项目的方法与在Linux环境下的是一致的，也需要加--recursive选项。OSX默认的C++编译器一般为Clang，若需构建XGBoost多线程版本，则首先要安装gcc-7编译器，若不需要多线程，则可以选择Clang。可以通过homebrew安装gcc-7：

brew install gcc@7

然后克隆项目，并将配置文件config.mk复制到XGBoost根目录下：

git clone --recursive https://github.com/dmlc/xgboost
cd xgboost
cp make/config.mk ./config.mk

若通过gcc-7对源码进行编译,则需要修改config.mk文件，将编译器配置修改为gcc-7。首先找到如下两行：

export CC = gcc
export CXX = g++

将其修改为

export CC = gcc-7
export CXX = g++-7

修改完成之后即可通过make命令对源码进行编译。

3）Windows环境。Windows环境下构建XGBoost共享库的步骤和在Linux、OSX环境下的类似，首先使用-recursive选项将项目克隆下来，这里推荐使用Git for Windows工具，它带有标准的Bash Shell，可以简化安装过程。然后执行如下命令：

git submodule init
git submodule update

XGBoost在Windows环境下支持MinGW和Microsoft Visual Studio编译。

①MinGW。

MinGW全称为Minimalist GNU for Windows，是一套Windows环境下GNU编译组件的接口，可以将其看作Windows上的gcc。因为MinGW中make命令的具体名称为mingw32-make，因此通过MinGW进行编译需要先对.bashrc文件进行修改。

首先进入Git for Windows的Git Bash（后续相关指令均在Git Bash下执行），然后在.bashrc文件中加入如下语句：

alias make='mingw32-make'

即设置mingw32-make命令的别名为make。执行如下命令即可完成编译：

cp make/mingw64.mk config.mk; make -j4

②Microsoft Visual Studio。

通过Microsoft Visual Studio构建共享库需要CMake编译器的支持，因此需确保已安装最新版本的CMake。在XGBoost根目录下执行如下命令：

mkdir build
cd build
cmake .. -G"Visual Studio 12 2013 Win64"

这里指定使用MSVC12 64位生成器对源码进行构建，打开build目录下的.sln文件并使用Visual Studio构建。构建完成后，可以在lib文件夹下看到xgboost.dll库文件。若需使用Python模块，可以将该文件复制到python-package/xgboost文件夹下。

除了上述按默认的配置安装外，用户也可以根据自身需求自定义配置构建共享库。在XGBoost中，配置文件config.mk包含多个编译选项，如是否支持分布式文件系统（如HDFS等），使用哪种编译器等。用户可以先将config.mk文件复制到根目录下，然后根据需要对其进行修改，实现自定义配置构建共享库。

（2）安装Python包

共享库编译完成之后，即可安装相应的语言包，此处以Python包为例。XGBoost使用Distutils来实现Python环境的构建和安装，对于用户来讲安装过程十分简单。XGBoost的Python包在python-package中，用户只需进入该目录然后执行安装命令即可。

cd python-package
sudo python setup.py install

安装完毕后即可在Python中直接引用XGBoost包：

import xgboost as xgb

此处需要注意的是，若后续更新代码重新编译共享库后，则Python包也需要重新安装，相应的库文件才会更新。

除Python包外，XGBoost还支持R、Julia等包的安装，此处不再一一介绍，读者若需安装此类语言包可参考XGBoost官方文档。