本征动态尺寸矩阵的C ++数组

Question

在我的应用程序中，我有一个一维网格，并且每个网格点都有一个矩阵（大小相等且为平方）。对于每个矩阵，必须执行特定的更新过程。目前，我定义了一个类型

typedef Eigen::Matrix<double, N, N> my_matrix_t;

，并使用

为所有网格点分配矩阵

my_matrix_t *matrices = new my_matrix_t[num_gridpoints];

现在，我要解决的是尺寸仅在运行时才知道（但仍然是二次方）的矩阵，即

typedef Eigen::Matrix<double, Dynamic, Dynamic> my_matrix_t;

分配过程保持不变，并且代码似乎可以正常工作。但是，我假设数组“矩阵”仅包含指向每个单独矩阵存储的指针，由于在对每个矩阵执行操作之前必须从随机位置收集内存，因此整体性能会下降。

Q0：连续内存？

假设是否正确

1. new []仅存储指针，矩阵数据存储在头部的任何地方？
2. 拥有一个连续的内存区域来解决此类问题是否有益？

Q1：new []或std :: vector？

在注释中建议使用std :: vector。这有什么区别吗？两种解决方案的优点/缺点？

问题2：重载了新的[]？

我认为通过在Eigen :: Matrix类（或其基数之一）中重载运算符new []可以实现这种分配。这是个好主意吗？

问题3：替代方法？

我可以考虑使用大型Eigen :: Matrix。谁能在这里分享他们的经验？您还有其他建议吗？

Answer 1

让我们根据对问题的评论和邮件列表帖子here总结到目前为止。我想鼓励大家编辑和添加内容。

Q0：连续的内存区域。

1. 是的，仅存储指针（与使用new []或std :: vector无关）。
2. 通常，在HPC应用程序中，连续的内存访问是有益的。

问题1：基本机制相同。

但是，std :: vector提供了更高的舒适度并减轻了开发人员的负担。后者还减少了错误和内存泄漏。

第二季度：使用std :: vector。

不建议重载new []，因为很难正确处理。例如，对齐问题可能导致不同机器上的错误。为了保证在所有计算机上的正确行为，请使用

std::vector<my_matrix_t, Eigen::aligned_allocator<my_matrix_t>> storage;

如here所述。

Q3：对整个网格使用大特征矩阵。

或者，让Eigen库直接使用其数据结构直接进行完整分配。这样可以确保正确解决诸如对齐和连续存储区域之类的问题。矩阵

Eigen::Matrix<double, Dynamic, Dynamic> storage(N, num_grid_points * N);

包含整个网格的所有矩阵，可以使用

进行寻址

/* i + 1 'th matrix for i in [0, num_gridpoints - 1] */
auto matrix = storage.block(0, i * N, N, N);