Question

假设我有一个N维boost :: multi_array（为了简单起见，类型为int），其中N在编译时已知但可以变化（即非类型模板参数）。我们假设所有维度都具有相同的大小m。

typedef boost::multi_array<int, N> tDataArray;
boost::array<tDataArray::index, N> shape;
shape.fill(m);
tDataArray A(shape);

现在我想循环遍历A中的所有条目，例如打印它们。如果N是2，例如我想我会写这样的东西

  boost::array<tDataArray::index, 2> index;
  for ( int i = 0; i < m; i++ )
  {
    for ( int j = 0; j < m; j++ )
    {
      index = {{ i, j }};
      cout << A ( index ) << endl;
    }
  }

我已经使用索引对象来访问元素，因为我认为这比[] -operator更灵活。

但是如何在不知道维数N的情况下编写此内容。有没有内置的方式？ multi_array的文档对于存在哪种类型的迭代器等不是很清楚。或者我是否必须使用自定义指针，指针计算索引等一些自定义方法？如果是的话 - 任何建议这样的算法是什么样的建议？

Answer 1

好的，基于其中一条评论中提到的Google groups discussion和库本身的one of the examples，这里有一个可能的解决方案，可让您迭代多数组中的所有值单个循环和提供了一种方法来检索每个元素的索引（如果需要其他一些东西，就像在我的场景中那样）。

#include <iostream>
#include <boost/multi_array.hpp>
#include <boost/array.hpp>

const unsigned short int DIM = 3;
typedef double tValue;
typedef boost::multi_array<tValue,DIM> tArray;
typedef tArray::index tIndex;
typedef boost::array<tIndex, DIM> tIndexArray;

tIndex getIndex(const tArray& m, const tValue* requestedElement, const unsigned short int direction)
{
  int offset = requestedElement - m.origin();
  return(offset / m.strides()[direction] % m.shape()[direction] +  m.index_bases()[direction]); 
}

tIndexArray getIndexArray( const tArray& m, const tValue* requestedElement )
{
  tIndexArray _index;
  for ( unsigned int dir = 0; dir < DIM; dir++ )
  {
    _index[dir] = getIndex( m, requestedElement, dir );
  }

  return _index;
}


int main()
{ 
  double* exampleData = new double[24];
  for ( int i = 0; i < 24; i++ ) { exampleData[i] = i; }

  tArray A( boost::extents[2][3][4] );
  A.assign(exampleData,exampleData+24);

  tValue* p = A.data();
  tIndexArray index;
  for ( int i = 0; i < A.num_elements(); i++ )
  {
    index = getIndexArray( A, p );
    std::cout << index[0] << " " << index[1] << " " << index[2] << " value = " << A(index) << "  check = " << *p << std::endl;
    ++p;
  }

  return 0;
}

输出应为

0 0 0 value = 0 check = 0
0 0 1 value = 1 check = 1
0 0 2 value = 2 check = 2
0 0 3 value = 3 check = 3
0 1 0 value = 4 check = 4
0 1 1 value = 5 check = 5
0 1 2 value = 6 check = 6
0 1 3 value = 7 check = 7
0 2 0 value = 8 check = 8
0 2 1 value = 9 check = 9
0 2 2 value = 10 check = 10
0 2 3 value = 11 check = 11
1 0 0 value = 12 check = 12
1 0 1 value = 13 check = 13
1 0 2 value = 14 check = 14
1 0 3 value = 15 check = 15
1 1 0 value = 16 check = 16
1 1 1 value = 17 check = 17
1 1 2 value = 18 check = 18
1 1 3 value = 19 check = 19
1 2 0 value = 20 check = 20
1 2 1 value = 21 check = 21
1 2 2 value = 22 check = 22
1 2 3 value = 23 check = 23

所以内存布局从外部索引到内部索引。请注意，getIndex函数依赖于boost :: multi_array提供的默认内存布局。如果更改了阵列基础或存储顺序，则必须对其进行调整。

Answer 2

缺少简单的boost多数组示例。所以这里有一个非常简单的示例，说明如何使用索引填充boost多数组以及如何使用单个指针读取所有条目。

typedef boost::multi_array<double, 2> array_type;
typedef array_type::index index;

array_type A(boost::extents[3][2]);

//  ------> x 
// | 0 2 4
// | 1 3 5
// v
// y
double value = 0;
for(index x = 0; x < 3; ++x) 
    for(index y = 0; y < 2; ++y)
        A[x][y] = value++;

double* it  = A.origin();
double* end = A.origin() + A.num_elements();
for(; it != end; ++it){
    std::cout << *it << " ";
}

// -> 0 1 2 3 4 5

Answer 3

如果您不需要索引，只需执行以下操作：

  for (unsigned int i = 0; i < A.num_elements(); i++ )
  {
    tValue item = A.data()[i];
    std::cout << item << std::endl;
  }

Answer 4

在我为boost :: multi_arrays创建插入运算符的漂亮重载版本之前基于答案

using namespace std;
using namespace boost::detail::multi_array;

template <typename T , unsigned long K>
ostream &operator<<( ostream &os , const boost::multi_array<T , K> &A )
{
 const T* p = A.data();
 for( boost::multi_array_types::size_type i = A.num_elements() ; i-- ; ++p )
 {
  os << "[ ";
  for( boost::multi_array_types::size_type k = 0 ; k < K ; ) {
   os << ( p - A.origin()  ) / A.strides()[ k ] % A.shape()[ k ]
         +  A.index_bases()[ k ];
   if( ++k < K )
    os << ", ";
    }
  os << " ] = " << *p << endl;
  }

 return os;
 }

它只是答案1的简化版本，但它应该适用于任何具有工作运算符＆lt;＆lt;的类型T.我测试过像

 typedef boost::multi_array<double, 3> array_type;
 typedef array_type::index index;

 index x = 3;
 index y = 2;
 index z = 3;

 array_type A( boost::extents[ x ][ y ][ z ] );

 // Assign values to the elements
 int values = 0;
 for( index i = 0 ; i < x ; ++i ) 
  for( index j = 0 ; j < y ; ++j )
   for( index k = 0 ; k < z ; ++k )
    A[ i ][ j ][ k ] = values++;

 // print the results
 cout << A << endl;

似乎有效：

[ 0, 0, 0 ] = 0
[ 0, 0, 1 ] = 1
[ 0, 0, 2 ] = 2
[ 0, 1, 0 ] = 3
[ 0, 1, 1 ] = 4
[ 0, 1, 2 ] = 5
[ 1, 0, 0 ] = 6
[ 1, 0, 1 ] = 7
[ 1, 0, 2 ] = 8
[ 1, 1, 0 ] = 9
[ 1, 1, 1 ] = 10
[ 1, 1, 2 ] = 11
[ 2, 0, 0 ] = 12
[ 2, 0, 1 ] = 13
[ 2, 0, 2 ] = 14
[ 2, 1, 0 ] = 15
[ 2, 1, 1 ] = 16
[ 2, 1, 2 ] = 17

希望这对某些人有用，并且非常感谢原来的答案：这对我来说非常有用。

与尺寸无关的循环over :: multi_array？

4 个答案: