Eigen教程(10)
整理下Eigen库的教程,参考:http://eigen.tuxfamily.org/dox/index.html
混淆
在Eigen中,当变量同时出现在左值和右值,赋值操作可能会带来混淆问题。这一篇将解释什么是混淆,什么时候是有害的,怎么使用做。
例子
MatrixXi mat(3,3);
mat << 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9;
cout << "Here is the matrix mat:\n" << mat << endl;
// This assignment shows the aliasing problem
mat.bottomRightCorner(2,2) = mat.topLeftCorner(2,2);
cout << "After the assignment, mat = \n" << mat << endl;
输出
Here is the matrix mat:
1 2 3
4 5 6
7 8 9
After the assignment, mat =
1 2 3
4 1 2
7 4 1
在 mat.bottomRightCorner(2,2) = mat.topLeftCorner(2,2); 赋值中展示了混淆。
mat(1,1) 在bottomRightCorner(2,2)和topLeftCorner(2,2)都存在。赋值结果中mat(2,2)本应该赋予操作前mat(1,1)的值=5。但是,最终程序结果mat(2,2)=1。原因是Eigen使用了lazy evaluation(懒惰评估),上面等价于
mat(1,1) = mat(0,0);
mat(1,2) = mat(0,1);
mat(2,1) = mat(1,0);
mat(2,2) = mat(1,1);
下面会解释如何通过eval()来解决这个问题。
混淆还会在缩小矩阵时出现,比如 vec = vec.head(n) 和 mat = mat.block(i,j,r,c)。
一般来说,混淆在编译阶段很难被检测到。比如第一个例子,如果mat再大一些可能就不会出现混淆了。但是Eigen可以在运行时检测某些混淆,如前面讲的例子。
Matrix2i a; a << 1, 2, 3, 4;
cout << "Here is the matrix a:\n" << a << endl;
a = a.transpose(); // !!! do NOT do this !!!
cout << "and the result of the aliasing effect:\n" << a << endl;
Here is the matrix a:
1 2
3 4
and the result of the aliasing effect:
1 2
2 4
我们可以通过EIGEN_NO_DEBUG宏,在编译时关闭运行时的断言。
解决混淆问题
Eigen需要把右值赋值为一个临时matrix/array,然后再将临时值赋值给左值,便可以解决混淆。eval()函数实现了这个功能。
MatrixXi mat(3,3);
mat << 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9;
cout << "Here is the matrix mat:\n" << mat << endl;
// The eval() solves the aliasing problem
mat.bottomRightCorner(2,2) = mat.topLeftCorner(2,2).eval();
cout << "After the assignment, mat = \n" << mat << endl;
输出
Here is the matrix mat:
1 2 3
4 5 6
7 8 9
After the assignment, mat =
1 2 3
4 1 2
7 4 5
同样: a = a.transpose().eval(); ,当然我们最好使用 transposeInPlace()。如果存在xxxInPlace函数,推荐使用这类函数,它们更加清晰地标明了你在做什么。提供的这类函数:
| Origin | In-place |
|---|---|
| MatrixBase::adjoint() | MatrixBase::adjointInPlace() |
| DenseBase::reverse() | DenseBase::reverseInPlace() |
| LDLT::solve() | LDLT::solveInPlace() |
| LLT::solve() | LLT::solveInPlace() |
| TriangularView::solve() | TriangularView::solveInPlace() |
| DenseBase::transpose() | DenseBase::transposeInPlace() |
而针对vec = vec.head(n)这种情况,推荐使用conservativeResize()。
混淆和component级的操作。
组件级是指整体的操作,比如matrix加法、scalar乘、array乘等,这类操作是安全的,不会出现混淆。
MatrixXf mat(2,2);
mat << 1, 2, 4, 7;
cout << "Here is the matrix mat:\n" << mat << endl << endl;
mat = 2 * mat;
cout << "After 'mat = 2 * mat', mat = \n" << mat << endl << endl;
mat = mat - MatrixXf::Identity(2,2);
cout << "After the subtraction, it becomes\n" << mat << endl << endl;
ArrayXXf arr = mat;
arr = arr.square();
cout << "After squaring, it becomes\n" << arr << endl << endl;
输出
Here is the matrix mat:
1 2
4 7
After 'mat = 2 * mat', mat =
2 4
8 14
After the subtraction, it becomes
1 4
8 13
After squaring, it becomes
1 16
64 169
混淆和矩阵的乘法
在Eigen中,矩阵的乘法一般都会出现混淆。除非是方阵(实质是元素级的乘)。
MatrixXf matA(2,2);
matA << 2, 0, 0, 2;
matA = matA * matA;
cout << matA;
4 0
0 4
其他的操作,Eigen默认都是存在混淆的。所以Eigen对矩阵乘法自动引入了临时变量,对的matA=matA*matA这是必须的,但是对matB=matA*matA这样便是不必要的了。我们可以使用noalias()函数来声明这里没有混淆,matA*matA的结果可以直接赋值为matB。
matB.noalias() = matA * matA;
从Eigen3.3开始,如果目标矩阵resize且结果不直接赋值给目标矩阵,默认不存在混淆。
MatrixXf A(2,2), B(3,2);
B << 2, 0, 0, 3, 1, 1;
A << 2, 0, 0, -2;
A = (B * A).cwiseAbs();//cwiseAbs()不直接赋给目标
//A = (B * A).eval().cwiseAbs()
cout << A;
当然,对于任何混淆问题,都可以通过matA=(matB*matA).eval() 来解决。
总结
当相同的矩阵或array在等式左右都出现时,很容易出现混淆。
- compnent级别的操作不用考虑混淆。
- 矩阵相乘,Eigen默认会解决混淆问题,如果你确定不会出现混淆,可以使用noalias()来提效。
- 混淆出现时,可以用eval()和xxxInPlace()函数解决。
Eigen教程(10)的更多相关文章
- node-webkit教程(10)Platform Service之File dialogs
node-webkit教程(10)Platform Service之File dialogs 文/玄魂 目录 node-webkit教程(10)Platform Service之File dialog ...
- 【译】ASP.NET MVC 5 教程 - 10:添加验证
原文:[译]ASP.NET MVC 5 教程 - 10:添加验证 在本节中,我们将为Movie模型添加验证逻辑,并确认验证规则在用户试图使用程序创建和编辑电影时有效. DRY 原则 ASP.NET M ...
- Linux pwn入门教程(10)——针对函数重定位流程的几种攻击
作者:Tangerine@SAINTSEC 本系列的最后一篇 感谢各位看客的支持 感谢原作者的付出一直以来都有读者向笔者咨询教程系列问题,奈何该系列并非笔者所写[笔者仅为代发]且笔者功底薄弱,故无法解 ...
- [译]Vulkan教程(10)交换链
[译]Vulkan教程(10)交换链 Vulkan does not have the concept of a "default framebuffer", hence it r ...
- 黑马lavarel教程---10、lavarel模型关联
黑马lavarel教程---10.lavarel模型关联 一.总结 一句话总结: 1.模型关联比较方便,一次定义,后面都可以使用 2.关联关系 使用动态属性进行调用 1.一对多,多对多实例? 一对多: ...
- Directx11教程(10) 画一个简易坐标轴
原文:Directx11教程(10) 画一个简易坐标轴 本篇教程中,我们将在三维场景中,画一个简易的坐标轴,分别用红.绿.蓝三种颜色表示x,y,z轴的正向坐标轴. 为此,我们要先建立一个A ...
- 深度学习与CV教程(10) | 轻量化CNN架构 (SqueezeNet,ShuffleNet,MobileNet等)
作者:韩信子@ShowMeAI 教程地址:http://www.showmeai.tech/tutorials/37 本文地址:http://www.showmeai.tech/article-det ...
- Eigen教程(7)
整理下Eigen库的教程,参考:http://eigen.tuxfamily.org/dox/index.html 归约.迭代器和广播 归约 在Eigen中,有些函数可以统计matrix/array的 ...
- Eigen教程(6)
整理下Eigen库的教程,参考:http://eigen.tuxfamily.org/dox/index.html 高级初始化方法 本篇介绍几种高级的矩阵初始化方法,重点介绍逗号初始化和特殊矩阵(单位 ...
随机推荐
- HDU 2227 Find the nondecreasing subsequences (数状数组)
Find the nondecreasing subsequences Time Limit: 10000/5000 MS (Java/Others) Memory Limit: 32768/3 ...
- Android----输入模式设置
InputType的参数: 用法:((EditText)findViewById(R.id.edit)).setInputType(InputType.*); int TYPE_CLASS_DATET ...
- STS 设置代码注释模板
打开Window->Preferences->Java->Code Style->Code Templates <?xml version="1.0" ...
- Swift 类型转换
1.类型转换 1.1 隐式类型转换 如 C 语言的类型转换 1.2 显式类型转换 Swift 语言是一种强类型语言,其整型的强制类型转换就是调用了参数类型对应的整形扩展构造方法,然后通过对应扩展构造方 ...
- 【Linux】字符转换命令tr
tr (traslate的缩写)可以用来删除一段信息当中的文字,或者是进行文字信息的替换! [root@www ~]# tr [-ds] SET1 ... 选项与参数: -d :删除信息当中的 SET ...
- MVC图片上传详解 IIS (安装SSL证书后) 实现 HTTP 自动跳转到 HTTPS C#中Enum用法小结 表达式目录树 “村长”教你测试用例 引用provinces.js的三级联动
MVC图片上传详解 MVC图片上传--控制器方法 新建一个控制器命名为File,定义一个Img方法 [HttpPost]public ActionResult Img(HttpPostedFile ...
- Oracle 12C -- in-database archiving
在同一张表中,通过将row置为inactive状态来实现数据的归档.数据库中,可以对那些inactive row进行压缩优化.在实现归档的同时,应用可以被限制只访问那些active状态的数据.默认情况 ...
- 整合大量开源库项目(八)能够载入Gif动画的GifImageView
转载请注明出处王亟亟的大牛之路 上周大多数时间都是依据兴起,想到什么做什么写了几个自己定义控件,把Soyi丢在那没怎么动,今天就把写的东西整合进来,顺便把SOyi"个人研发的结构理一下&qu ...
- SharePoint中在线编辑文档
我一直以为只有在Document Library里面的File才会支持在线编辑.直到今天早上我才发现用IE打开List里面的Attachments也是支持在线编辑的,但前提是必须是IE浏览器. 目前正 ...
- Linux shell下30个有趣的命令
Tips 原文作者:Víctor López Ferrando 原文地址:30 interesting commands for the Linux shell 这些是我收集了多年的Linux she ...