通过引用传递的特征参数

Question

我正在关注 Eigen 文档中的此页面，试图了解 Eigen 参数的使用

https://eigen.tuxfamily.org/dox/TopicFunctionTakingEigenTypes.html

以下代码按预期工作

#include <iostream>
#include <Eigen/Dense>

// a - nonwriteable, b - writeable
void eigen_reference_class(
    const Eigen::Ref<const Eigen::Array<double, 
    Eigen::Dynamic, 3> >& a, Eigen::Ref<Eigen::Array<double, Eigen::Dynamic, 3> > b) {
    b = 2 * a;
}

void eigen_reference(const Eigen::Array<double, 1, 3>& a, Eigen::Array<double, 1, 3>& b) {
    b = 2*a;
}

template<typename Derived> 
void eigen_template(const Eigen::PlainObjectBase<Derived>& a, Eigen::PlainObjectBase<Derived>& b) {
    b = 2*a;
}

int main()
{
    Eigen::Array<double, 1, 3> a, b, c, d;
    a << 1, 2, 3;
    eigen_reference_class(a, b);
    eigen_reference(a, c);
    eigen_template(a,  d);
    std::cout << "a : \n" << a << std::endl;
    std::cout << "b: \n" << b << std::endl;
    std::cout << "c: \n" << c << std::endl;
    std::cout << "d: \n" << d << std::endl;

}

但是，如果数组的初始声明更改为

Eigen::Array<double, Eigen::Dynamic, 3> a, b, c, d;

那么程序将无法通过以下方式编译：

error: invalid initialization of non-const reference of type ‘Eigen::Array<double, 1, 3>&’ from an rvalue of type ‘Eigen::Array<double, 1, 3>’       
     eigen_reference(a, c);

即使仅保留 a 的定义，Or 也会因分段错误而失败。

Answer 1

我喜欢看看 int 在这种情况下的表现，因为它可以帮助我更轻松地理解在这种情况下发生的更复杂的事情。

假设你有一个 struct 持有一个 int，它可以隐式转换为 int，这样你就可以用它代替 int，比如所以：

struct Integer {
    int m_int;
    operator int() { return m_int; }
};

现在定义两个函数，一个接受 int const &，一个接受 int &。

void const_ref(int const &) {}
void ref(int &) {}

如果我们在这些函数中使用常规整数，则不会有任何意外。

int j = 3;
const_ref(j);
ref(j);

但是如果我们改用 Integer 它就不会再编译了。

Integer i{2};
const_ref(i);
ref(i);

错误类似于

error: no matching function for call to 'ref'
    ref(i);
    ^~~
note: candidate function not viable: no known conversion from 'Integer' to 'int &' for 1st argument
void ref(int &) {}
     ^
1 error generated.

现在的问题是，为什么 const_ref 有效而 ref 无效？

在对 const_ref 的调用中发生的是 int 的转换运算符被调用，returns 一个我们可以绑定常量的临时 int参考。我们不能将可变引用绑定到这个临时对象，因为这会导致奇怪的效果。想象一下，函数 ref 修改了参数，但在这种情况下，它会修改一个临时变量，并且不会向您传入的原始 Integer 写入任何内容……这是一个有保证的错误。

在你的代码中是一样的。 Eigen::Array<double, Eigen::Dynamic, 3> 可以隐式转换为 Eigen::Array<double, 1, 3> 但您不能将可变引用绑定到临时引用。

通过引用传递的特征参数

Eigen parameters passing by reference

c++

eigen

eigen3

pybind11