Eigen3和内置类型的互兼容性

Question

Eigen3和内置类型的互兼容性

大家好。我遇到了编写可以处理Eigen3类型（Matrixes和Arrays）和内置类型的例程的问题。我可以用一个例子来解释这个：我假设我有一个Meter<Type>模板类，它能够在运行时收集统计信息。

Type类应支持以下运算符：

operator=(Scalar)
operator=(Type)
operator+(Type)
operator-(Type)
operator*(Type)
operator/(Type)
operator*(Scalar)
operator/(Scalar)

Eigen3类型为所有这些运算符提供了两个例外：首先，如果operator*(Type)是Type的某个子类，则Eigen::MatrixBase表示点前导并表示系数如果Type是Eigen::ArrayBase的某个子类，则为-wise产品。我可以很容易地解决这个问题;第二，两者都没有实现确保正确初始化为零所需的operator=(Scalar)。

我尝试实现以下仿函数类来帮助我处理这些区别，但我无法让它们起作用：

一些结构来处理内置类型和Eigen3类型之间的区别：

template < class _Type > struct is_scalar : true_type {
    using Scalar = _Type;
    using Type = _Type;

    static constexpr bool value = true;
};

template < class _Matrix >
struct is_scalar<Eigen::MatrixBase<_Matrix>> : false_type {
    using Scalar = typename Matrix::Scalar;
    static constexpr bool value = false;
};

template < class _Array >
struct is_scalar<Eigen::ArrayBase<_Array>>  : false_type {
    using Scalar = typename Array::Scalar;
    static constexpr bool value = false;
};

函数实现本身

template < class Scalar, bool is_scalar = Math::is_scalar<Scalar>::value > 
struct set_const_impl;

template < class Scalar >
struct set_const_impl< Scalar, true > {
    static const void run(Scalar &_x, Scalar _y) noexcept { _x = _y; }
};

template < class EigenType >
struct set_const_impl<EigenType, false> {
    template < class Scalar >
    static const void run(Eigen::EigenBase<EigenType> &_x, Scalar _y) noexcept {
        _x.derived().setConstant(_y);
    }
};

template < class Type, class Scalar > void set_const(Type &_x, Scalar _y) noexcept {
    set_const_impl<Type>::run(_x, _y);
}

template < class Type > void set_zero(Type &_x) noexcept {
    set_const_impl<Type>::run(_x, 0);
}

专用版set_const_impl<EigenType>永远不会被实例化。例如，如果我打电话

Eigen::Matrix<double, 3, 1> m1; 
set_zero(m1);

我让编译器在行上的0投诉

set_const_impl<Type>::run(_x, 0);

说0不能隐式转换为Eigen::Matrix<double, 3, 1>，这意味着它选择了set_const_impl<Scalar, true>版本的仿函数（其中两个参数共享公共类型Scalar）。这也意味着我的is_scalar构造在这种情况下不起作用，即使我已经使用它并在其他类上测试它没有问题。

我在其他几个类中需要这种行为，我不想明确地专门化它们中的每一个！任何人都知道我该怎么做才能解决这个问题？

提前感谢您的帮助！

Answer 1

你的问题是你的特征is_scalar，它只接受基类而不是派生类。

您可以尝试以下方式：

namespace Helper
{
    template <typename T> std::false_type is_scalar(const Eigen::MatrixBase<T>*);
    template <typename T> std::false_type is_scalar(const Eigen::ArrayBase<T>*);
    std::true_type is_scalar(...);
}

template<typename T>
struct is_scalar : decltype(Helper::is_scalar(std::declval<T*>()))
{};

Answer 2

@ Jarod42

谢谢你，你的建议带来了一些启示，但我找到了另一个选项，我认为这个选项非常可靠：我在命名空间is_scalar<Type>中找到了std::__1的实现。现在我的代码读了

template < class Type, bool _is_scalar = std::__1::is_scalar<Type>::value > struct is_scalar;

template < class Type >
struct is_scalar<Type, true> : true_type {
    using Scalar = Type;
};

template < class Type >
struct is_scalar<Type, false> : false_type {
    using Scalar = typename Type::Scalar;
};

我能够区分内置和特征类型！不管怎样，谢谢你！

编辑：

通过查看std::__1::is_scalar的源代码，我还注意到此解决方案可能代表任何类型的容器对象，只要它提供类型Scalar

算术类型OR
成员指针OR
指针OR
空指针OR
枚举常量

我说错了吗？

Answer 3

我遇到了同样的问题，并尝试使用C ++ 17来解决。这是我的解决方法。

template<typename Derived>
constexpr bool is_eigen_type_f(const EigenBase<Derived> *) {
    return true;
}
constexpr bool is_eigen_type_f(const void *) {
    return false;
}

template<typename T>
constexpr bool is_eigen_type = is_eigen_type_f(reinterpret_cast<T *>(NULL));

检查类型是否为Eigen3类型

Eigen3和内置类型的互兼容性

3 个答案: