将函数应用于所有特征矩阵元素

Question

我有一个 Eigen::MatrixXd，我想通过按组件应用函数来修改它的所有元素。例如：

MatrixXd m = ...;

for each m[i][j]:
  m[i][j] = exp(m[i][j]);

有没有办法实现这个结果？

Answer 1

是的，使用Eigen::MatrixBase<>::unaryExpr()成员函数。示例：

#include <cmath>
#include <iostream>

#include <Eigen/Core>

double Exp(double x) // the functor we want to apply
{
    return std::exp(x);
}

int main()
{
    Eigen::MatrixXd m(2, 2);
    m << 0, 1, 2, 3;
    std::cout << m << std::endl << "becomes: ";
    std::cout << std::endl << m.unaryExpr(&Exp) << std::endl;
}

Answer 2

的回答很笼统，适合自定义函数。但是，对于许多常用功能，有一种更简单的方法。改编他的例子，我们可以使用 arrays，它看起来像这样：

#include <iostream>
#include <Eigen/Core>

int main()
{
    Eigen::MatrixXd m(2, 2);
    m << 0, 1, 2, 3;
    std::cout << m << "\nbecomes:\n";
    std::cout << m.array().exp() << std::endl;
    return 0;
}

Answer 3

@vsoftco 的回答让我解决了这个问题的 99%，但由于某种原因，将 &Exp 传递给 .unaryExpr() 给我编译错误（g++、c+11、Eigen 3.3. 5 给出了与以下相关的错误：base type ‘double (*)(double)’ fails to be a struct or class type).

但是，我发现创建一个 std::function 对象并传递它来解决这个问题。复制@vsoftco 的示例：

#include <cmath>
#include <iostream>

#include <Eigen/Core>

double Exp(double x) 
{
    return std::exp(x);
}

int main()
{
    Eigen::MatrixXd m(2, 2);
    m << 0, 1, 2, 3;
    std::function<double(double)> exp_wrap = Exp; //added to @vsoftco's answer
    std::cout << m << std::endl << "becomes: ";
    std::cout << std::endl << m.unaryExpr(exp_wrap) << std::endl; //and used here
}

我不确定使用 std::function 对象（或 std::ptr_fun）与传递 &Exp 相比会产生多少开销，但如果没有这些，我无法让它工作备选方案。

干杯

Answer 4

FWIW，在 C++11 及更高版本中，这也适用于 lambda 函数。

#include <cmath>
#include <iostream>

#include <Eigen/Core>

int main()
{
    Eigen::MatrixXd m(2, 2);
    m << 0, 1, 2, 3;
    std::cout << m << std::endl << " ->  " 
    std::cout << m.unaryExpr([](double x){return x + 1}) << std::endl;
}

将函数应用于所有特征矩阵元素

Apply function to all Eigen matrix element

c++

matrix

eigen