将 MatrixXd 的行传递给要修改的函数而不在 Eigen 中创建副本

Question

这个问题是关于 C++ 和 Eigen 的。

我有一个函数可以将一些向量计算为 Eigen::VectorXd 并将它们存储到作为参数传递的向量中。函数的 return 值是函数中完成的迭代次数。下面是函数的伪代码：

size_t integrate(Eigen::VectorXd& v) {
    size_t numIterations = 0;
    // do some iterative calculations and increment numIterations
    // vNew is generated from the new calculations
    v = vNew;
    return numIterations;
}

我想使用这个功能的方式如下：

Eigen::MatrixXd q = Eigen::MatrixXd::Zero(numRows, numCols);

for(size_t i = 0; i < numSteps; i++) {
    integrate(q.row(i));
}

然而，这不会在 Visual Studio 中编译。我遇到 C++ initial value of reference to non-const must be an lvalue 编译器错误。我的意图是避免不必要的复制，并在 for 循环的每次迭代中将计算结果（一个向量）放入矩阵中。我明白 row() 不是 return 和 VectorXd。我尝试了其他一些方法，但 none 有效。在 Eigen 中填充预分配 MatrixXd 行的有效方法是什么？

注意：我知道我可以通过 ref 将矩阵连同 i 的当前值传递给函数，然后在 integrate() 中执行 q.row(i) = vNew;。然而，它看起来很丑陋而且对我来说没有必要。 integrate() 真的不需要了解 MatrixXd.

谢谢。

Answer 1

您可以使用 Eigen::Ref 对象将可写引用传递给矩阵块。在您的情况下，由于（主要列）矩阵的行将具有内部步幅，因此您需要明确允许：

size_t integrate(Eigen::Ref<Eigen::VectorXd, 0, Eigen::InnerStride<> > v) {
    v.setRandom(); // use `v` as if it was a VectorXd
    return 0;
}

为了更好的性能，您应该考虑以行主要形式存储 q，或者将单独的列传递给 integrate:

Eigen::Matrix<double, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic, Eigen::RowMajor> q; q.setZero(numRows, numCols);
// ...
integrate(q.row(i));

或：

Eigen::MatrixXd q; q.setZero(numRows, numCols); // you'll need to switch how many rows and cols are to be allocated
// ...
integrate(q.col(i));

在任何一种情况下，integrate 都可以采用简单的 Eigen::Ref<Eigen::VectorXd>（又名 Eigen::Ref<Eigen::VectorXd, 0, Eigen::InnerStride<1> >）：

size_t integrate(Eigen::Ref<Eigen::VectorXd> v) {
    // ...

将 MatrixXd 的行传递给要修改的函数而不在 Eigen 中创建副本

Passing rows of a MatrixXd to a function to be modified without creating copies in Eigen

c++

eigen