Eigen库的使用笔记

Eigen

Matirx

Array

多维操作

Matrix 与Array之间的差别与运算

Eigen里面主要有两种数据结构，分别为Matrix与Array，其中Matrix即为数学意义上的矩阵，可以非常方便地进行线性代数相关的运算，而Array即为通常意义上的数组，可以是一维，也可以是二维。

Eigen的初始化

Eigen中的Matrix与Array的初始化方式十分相似，同时它们的初始化方法也很多,这里仅用Array作例子。

直接赋值

//直接赋值并初始化 	Eigen::Array
       
         arr_1(1, 2, 3);	std::cout << arr_1 << std::endl;
       

输出为：

 

输出结果

 

流方式赋值

//先创建对象，再用流操作方法赋值	Eigen::Array
       
         arr_2;	arr_2 <<		1, 2, 3,		4, 5, 6,		7, 8, 9;	std::cout << arr_2 << std::endl;
       

输出为：

 

输出结果

 

指针方式赋值

//用指针方法初始化	std::vector
       
         vec_int{ 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };	Eigen::Array
        
          arr_3(vec_int.data());	std::cout << arr_3 << std::endl;
        
       

输出结果：

 

输出结果

 

这里需要特别注意，二维Array的元素的填充顺序是按列来填充的，即数据的填充方式是先填充完第一列，再去填充第二列，最后得到填充完所有元素。

不定尺寸的Matrix与Array的操作

有时在创建Eigen中的Matrix或者Array的数据结构时，可能会暂时未知其尺寸大小，即行与列的数目待定，此时就需要按如下方式来进行创建Matrix或Array对象。

//创建不定大小的ArrayEigen::Array
       
         arr_dynamic;//创建大小不定的MatrixEigen::Matrix
        
          mat_dynamic;
        
       

创建Array时，哪一维的大小未知，就将那维设置为Eigen::Dynamic，哪一维的大小已知，就将该维的大小设为该值，Matrix在这方面也与Array同理。

在确切知道Array的大小并将要使用它时，需要先对Array进行resize操作，再使用Array（如赋值等等），即：

//对arr_dynamic进行resize操作，重新规定其尺寸大小int row_cnt = 10, col_cnt = 100;arr_dynamic.resize(row_cnt, col_cnt);//对第（0，0）个元素进行赋值arr_dynamic(0, 0) = 20;

多维数组的操作

Eigen中Array是一个模板类，它最多可以是二维，其模板为：

Array
       

其中Scalar为Array中的元素的数据类型，RowsAtCompileTime、ColsAtCompileTime分别为Array行与列的大小。

其中Scalar可以是int，double等常见的数据类型，也可以是Eigen::Array或者是Eigen::Matrix等类型，如果是使用Eigen::Array，则可以构造一个多维数组。示例如下：

//创建一个3x3x2的ArrayEigen::Array
       
         arr_arr;//为arr_arr中的第（0，0）个元素赋值arr_arr(0, 0) = Eigen::Array2d::Ones();//为arr_arr中的第（0，1）个元素赋值arr_arr(0, 1) = Eigen::Array2d::Ones() * 2;//输出结果std::cout << "arr_arr(0,0) = " << std::endl << 		arr_arr(0, 0) << std::endl;std::cout << "arr_arr(0,1) = " << std::endl << 		arr_arr(0, 1) << std::endl;
       

输出结果如下：

arr_arr(0,0) =11arr_arr(0,1) =22