bool乘以exclusive-or,not或(与Eigen Matrix Library)

时间:2013-09-16 23:23:06

标签: c++ matrix eigen hamming-code eigen3

我正在尝试实现汉明错误纠正码,为此我需要取一个bool Vector(数据)并将其与bool矩阵(汉明生成矩阵)相乘,执行XOR运算(而不是看起来像什么像OR作为Eigen的默认bool行为)。我正在做的一个例子可以在这个简单的教程中找到:http://michael.dipperstein.com/hamming/

我不一定要使用Eigen,所以如果您有解决方案,请随意提出除Eigen之外的其他内容。

例如,一些C ++代码可以编译,但不能以正确的方式工作:

#include <Eigen/Dense>
#include <iostream>

using namespace std;
using namespace Eigen;

typedef Eigen::Matrix<bool, 4, 7> Matrix4by7Bool;
typedef Eigen::Matrix<bool, 1, 4> Vector4Bool;
int main()
{
Matrix4by7Bool gm;
gm << 0,1,1,1,0,0,0,
      1,0,1,0,1,0,0,
      1,1,0,0,0,1,0,
      1,1,1,0,0,0,1;

Vector4Bool dm;
dm << 1,0,1,0;

cout << dm * gm;
}

目前的结果是:1 1 1 1 0 1 0
但我需要:1 0 1 1 0 1 0

不同之处在于默认行为是乘法,然后是OR每次乘法。因为我需要XOR而不是OR,想知道用Eigen做到这一点的最佳方法是什么?

很高兴尝试并详细说明这是否有意义。

顺便说一句,不知道是否重要,但我正在使用G ++在MacBook Air上工作。刚刚下载了Eigen,因此它的概率是最新的(eigen3)

谢谢你,
基思

更新:鉴于下面接受的解决方案,我想重新发布正确的代码作为人们的参考:

#include <Eigen/Dense>
#include <iostream>

using namespace std;
using namespace Eigen;

typedef Eigen::Array<bool, 4, 7> Array4by7Bool;
typedef Eigen::Array<bool, 4, 1> Array1by4Bool;

struct logical_xor {
  bool operator() (bool a, bool b) const
  {
    return a != b;
  }
};

int main()
{
  Array4by7Bool gm;
  gm << 0,1,1,1,0,0,0,
        1,0,1,0,1,0,0,
        1,1,0,0,0,1,0,
        1,1,1,0,0,0,1;

  Array1by4Bool dm;
  dm << 1,0,1,0;

  cout << "result: "  <<  (gm.colwise() * dm).colwise().redux(logical_xor()) << endl;
}

2 个答案:

答案 0 :(得分:4)

您可以使用广播和部分缩减来模仿matrix_vector产品:

struct logical_xor { bool operator(bool a, bool b) { return a != b; }
result = (gm.array().colwise() * dm.transpose().array()).colwise().redux(logical_xor());

如果将变量声明为Array并且dm已经是列数组,那么这将简化为:

result = (gm.colwise() * dm).colwise().redux(logical_xor());

答案 1 :(得分:3)

可以这样做。以下是概念证明。它包含了使您的示例编译并提供所需结果所需的最小值。

它可能相当脆弱,并且它与我躺在其他地方的代码有关,所以它不会因为漂亮或惯用而获得任何积分。

基本的想法是,您可以创建自己的bool类型,其中加法是异或,并提供您需要的相关运算符和NumTraits

#include <Eigen/Dense>
#include <iostream>

using namespace std;
using namespace Eigen;

class mybool {
public:
  bool b;
  mybool() { b = false; }
  mybool(bool b) : b(b) {}
  mybool(int a) : b(a!=0) {}
  mybool operator* (const mybool m) const {return m.b & b;} 
  mybool operator+ (const mybool m) const {return m.b ^ b;} 
  mybool operator+= (const mybool m) {b ^= m.b; return b;}
  friend ostream& operator<<(ostream& os, const mybool& m);
};

ostream& operator<<(ostream& os, const mybool& m) { os << m.b; return os; }

namespace Eigen {
template<> struct NumTraits<mybool>
{
  typedef int Real;
  typedef mybool Nested;
  enum {
    IsComplex = 0,
    IsInteger = 1,
    IsSigned = 0,
    RequireInitialization = 0,
    ReadCost = 1,
    AddCost = 2,
    MulCost = 2
  };
  static Real epsilon() { return 1; }
};
}


typedef Matrix<mybool, 4, 7> Matrix4by7Bool;
typedef Matrix<mybool, 1, 4> Vector4Bool;
int main()
{
  Matrix4by7Bool gm;
  gm << 0,1,1,1,0,0,0,
        1,0,1,0,1,0,0,
        1,1,0,0,0,1,0,
       1,1,1,0,0,0,1;

  Vector4Bool dm;
  dm << 1,0,1,0;

  cout << dm * gm;
}