使用 Armadillo 库访问矩阵列而不创建数据副本

Question

我有一个 (data/storage) class 和一个成员 arma::mat （矩阵），我只想访问该矩阵的一列 (arma::colvec )，但我不想在列中创建数据的副本。有什么办法可以实现吗？

我的第一次尝试是使用 .col(i)，但这个 returns 是临时的，所以参考不起作用。

使用 .colptr(i) 不会创建副本，但它也会 returns 一个 double* 而不是 vec，所以这让我的生活有点困难。

struct Data
{
    mat A;

    /* constructors etc. */

    // reference to temporary (this is bad)
    const vec& getColumn(const uint i) { return A.col(i); }

    // doesn't create a copy, but doesn't return a vec either
    const double* getColumn2(const uint i) const { return A.colptr(i); }
}

想要这个的原因是 class 有向量和矩阵，我想制作统一的 getter 和 setter 方法来访问其中一个向量，或矩阵中的列，具体取决于索引（用于迭代目的）。

一个例子：

struct Data
{
    mat A;
    vec b;

    // getter
    const vec& operator()(const uint i) const
    {
        if (i == 0)
        {
            return b;
        }
        else if (i == 1)
        {
            // return first column of A
        }
        // etc.
    }

    // setter
    vec& operator()(const uint i)
    {
        // similar to above
    }
}

解决方案

基于我找到了以下实现所需功能的方法：

struct Data
{
    mat A;
    vec b;

    // getter
    subview_col<mat::elem_type> operator()(const uint i)
    {
        if (i == 0)
        {
            return b.col(0);
        }
        else if (i > 0 && i < (1 + A.n_cols()))
        {
            return A.col(i - 1);
        }
        else
        {
            // should probably do some error checking here
        }
    }

    // setter
    vec& operator()(const uint i)
    {
        // same as the above, but without consts in declaration
    }
}

这个 returns subview_col<mat::elem_type> 而不是 vec，但对我来说功能是 similar/identical。我不确定在 vec 上使用 .col(0) 对性能的影响，但我并不那么担心。

Answer 1

在 arma 中，A.col(i) 不是 return 参考，而是临时的。您可以 return 这个临时文件来获取引用语义。使用 C++14，只需编写

    auto getColumn(const uint i) { return A.col(i); }

否则，你必须return代理类型，它是

    subview_col<mat::elem_type> getColumn(const uint i) { return A.col(i); }

如果你必须return一个vec而不是subview_col<...>，你可以使用A.unsafe_col(i)，但你必须确定，你没有在 A 的生命周期结束后尝试使用它。 see here

使用 Armadillo 库访问矩阵列而不创建数据副本

Access column of matrix without creating copy of data, using Armadillo library

c++

armadillo

解决方案