Eigen, 矩陣和向量

Eigen中,所有矩陣和向量都是Matrix模板類的對象蝴光。向量只是矩陣的一種特殊情況,有1行或1列达址。

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C++矩陣庫 Eigen 快速入門

Matrix的前三個模板參數(shù)

矩陣類需要六個月模板參數(shù)沉唠,但現(xiàn)在它已經(jīng)足夠了解的前三個第一參數(shù)疆虚。其余三個參數(shù)都有默認值,現(xiàn)在我們將保持不變,我們將在下面討論径簿。

Matrix的三個必需模板參數(shù)是:

Matrix <typename Scalar罢屈,int RowsAtCompileTime,int ColsAtCompileTime>

Scalar是標量類型篇亭,即系數(shù)的類型缠捌。也就是說,如果你想要一個浮點矩陣译蒂,請選擇float這里曼月。有關(guān)所有支持的標量類型的列表以及如何擴展對新類型的支持,請參閱標量類型柔昼。

RowsAtCompileTime并且ColsAtCompileTime是編譯時已知的矩陣的行數(shù)和列數(shù)(如果在編譯時未知該數(shù)字哑芹,請參見下文)。

我們提供了很多方便的typedef來涵蓋通常情況捕透。例如绩衷,Matrix4f是浮動的4x4矩陣。以下是Eigen的定義:

typedef Matrix <float激率,4,4> Matrix4f ;

我們在下面討論這些方便的typedef咳燕。

矢量

如上所述,在Eigen中乒躺,向量只是矩陣的一種特殊情況招盲,具有1行或1列。他們有1列的情況是最常見的;?這種矢量稱為列矢量嘉冒,通巢芑酰縮寫為矢量。在他們有1行的另一種情況下讳推,它們被稱為行向量顶籽。

例如,便捷typedef?Vector3f是3個浮點數(shù)的(列)向量银觅。它由Eigen定義如下:

typedef Matrix <float礼饱,3,1> Vector3f ;

我們還為行向量提供了方便的typedef,例如:

typedef Matrix <int究驴,1,2> RowVector2i ;

特殊值動態(tài)

當然镊绪,Eigen不限于在編譯時已知尺寸的矩陣。在RowsAtCompileTime和ColsAtCompileTime模板參數(shù)可以采取特殊值Dynamic這表明大小在編譯時是未知的洒忧,所以必須作為運行時變量來處理蝴韭。在本術(shù)語中,這種大小稱為動態(tài)?大小?;?而在編譯時已知的大小稱為固定?大小熙侍。例如榄鉴,便捷typedef?MatrixXd履磨,即具有動態(tài)大小的雙精度矩陣,定義如下:

typedef Matrix <double庆尘,Dynamic蹬耘,Dynamic> MatrixXd ;

同樣,我們定義了一個不言自明的typedef?VectorXi如下:

typedef Matrix <int减余,Dynamic综苔,1> VectorXi ;

您可以完美地擁有例如具有動態(tài)列數(shù)的固定行數(shù),如下所示:

Matrix <float位岔,3如筛,Dynamic>

構(gòu)造函數(shù)

默認構(gòu)造函數(shù)始終可用,從不執(zhí)行任何動態(tài)內(nèi)存分配抒抬,也從不初始化矩陣系數(shù)杨刨。你可以做:

Matrix3f a;

MatrixXf b;

這里,

a?是一個3乘3的矩陣擦剑,具有未初始化系數(shù)的普通浮點數(shù)[9]妖胀,

b?是一個動態(tài)大小的矩陣,其大小目前是0乘0惠勒,并且其系數(shù)數(shù)組尚未分配赚抡。

也可提供尺寸合同的建筑商。對于矩陣纠屋,始終首先傳遞行數(shù)涂臣。對于矢量,只需傳遞矢量大小售担。它們使用給定的大小分配系數(shù)數(shù)組赁遗,但不自行初始化系數(shù):

MatrixXf a(10,15);

VectorXf b(30);

這里,

a?是一個10x15動態(tài)大小的矩陣族铆,具有已分配但當前未初始化的系數(shù)岩四。

b?是一個大小為30的動態(tài)大小向量,具有已分配但當前未初始化的系數(shù)哥攘。

為了在固定大小和動態(tài)大小的矩陣上提供統(tǒng)一的API剖煌,在固定大小的矩陣上使用這些構(gòu)造函數(shù)是合法的,即使在這種情況下傳遞大小是無用的献丑。所以這是合法的:

Matrix3f a(3,3);

并且是無操作的末捣。

最后,我們還提供了一些構(gòu)造函數(shù)來初始化大小為4的小型固定大小向量的系數(shù):

Vector2d a(5.0,6.0);

Vector3d b(5.0,6.0,7.0);

Vector4d c(5.0,6.0,7.0,8.0);

系數(shù)訪問器

Eigen中的主要系數(shù)訪問器和增變器是重載的括號運算符创橄。對于矩陣,行索引始終首先傳遞莽红。對于向量妥畏,只需傳遞一個索引邦邦。編號從0開始。


逗號初始化

可以使用所謂的逗號初始化器語法方便地設(shè)置矩陣和向量系數(shù)醉蚁。

調(diào)整

可以通過rows()燃辖,cols()size()檢索矩陣的當前大小。這些方法分別返回行數(shù)网棍,列數(shù)和系數(shù)數(shù)黔龟。調(diào)整動態(tài)大小矩陣的大小resize()方法完成。

分配和調(diào)整大小

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