我有兴趣将矩阵的 subview 传递给其他对象(或函数)，以便对象/函数可以修改列/矩阵的定义段。

我目前正在使用 armadillo 库，我可以获得并使用对单个矩阵条目的引用(下面的函数 f)。我正在寻找一种有效的方法来传递对 subview 的引用。我认为下面的函数 h 的代码实现了这个目标，但我不确定。我的主要问题是:假设我想要一个存储在类中的引用(不仅仅是在 h 中的函数中使用)，有没有办法改进函数 h下面？

三个不太重要的后续问题是:1) 这可以在编写接受 arma::Col 类型参数的函数而不是指定 subview 时完成吗？ 2)如果没有，是否有另一个 C++ 矩阵库允许这种事情而不明确地说明 subview ？ (我查看了 Eigen 及其 .blocks 语法，但我认为问题是一样的)； 3) 当表达式完成时，传递给函数 g 的引用将消失，我说得对吗？

#include <iostream>
#include <armadillo>

void f(double & x) { x = 5.33392;}
void g(arma::subview_col<double> && x, double y) { x(0) = y; }
void h(arma::subview_col<double>    x, double y) { x(0) = y; }

int main () {
  arma::Mat<double> A = arma::randu<arma::Mat<double> >(3,3);
  A(1,1) = 3;
  A.submat(0,0,1,1) = arma::zeros<arma::Mat<double> >(2,2);
  std::cout << A << std::endl;

  double & k = A(1,1);
  std::cout << k << std::endl;

  f(k);         // THis is ok, works.


  g(A.col(2), 153.0);    // It compiles and the value changes...
  // A.col(2) gets destroyed when the above expression is done
  // evaluating... so not a reference one can keep around.

  std::cout << A << std::endl;

  // Here the subview is passed by value, and it keeps its reference to 
  h(A.col(1), 153.0);

  std::cout << A << std::endl;

  return 0;
}

为我编译:

 g++ -o submatrix_views -std=c++11 ./submatrix_views.cpp

最佳答案

我没有用过 Armadillo ，所以我不是最合适的人选，但我认为这是一个更普遍的 C++ 问题，另外，目前还没有答案:-)

所以:

Assuming I want a reference to store in a class (not just use in a function as in h), is there a way to improve on function h below?

我认为您混淆了一些与矩阵和 View 无关的基本 C++ 概念。引用本质上指向一个对象，因此您应该首先担心存储对象本身，然后才是引用。

存在对对象的引用的事实可能是将对象的生命周期延长到引用的生命周期的原因，但情况并非总是如此。参见 this answer回答我之前的一个问题，以获得一些解释和规则。

因此，最好的确定方法是先存储对象。我打赌 A.col(1) 和 A.submat(0,0,1,1) 是临时对象，您可以将它们存储在以下任何变量中方式:

arma::subview_col<double> col = A.col(1);
decltype(A.col(1)) col = A.col(1);
auto col = A.col(1);

如果您知道类型，您可以简单地将一个这样的变量作为类的成员(如果不知道，只需使用decltype)。我不知道 Armadillo 的细节，但我敢打赌 A.col(1) 只包含对 A 的引用和一个整数(我猜 size_t)，值为 1。它是一个轻量级对象，旨在充当一种通用的引用。不要害怕存储它。只是为了练习，试试

auto col = A.col(2);
col = 153.0;

任何人都看到它与 A.col(2) = 153.0; 或 g(A.col(2), 153.0); 相同。此时，没有什么能阻止您将 col 存储在任何地方供以后使用。

将 View 存储在某个地方，然后您需要将它传递给一个函数。如果 View 只用于读取，则编写以下两个重载:

void read(      arma::subview_col<double> && x, double& y) { y = x(0); }
void read(const arma::subview_col<double> &  x, double& y) { y = x(0); }

如果它也用于书写，那么:

void write(arma::subview_col<double> && x, double y) { x(0) = y; }
void write(arma::subview_col<double> &  x, double y) { x(0) = y; }

我推荐的通用解决方案如下:

template <typename X> void read (X&& x, double& y) { y = std::forward<X>(x)(0); }
template <typename X> void write(X&& x, double  y) { std::forward<X>(x)(0) = y; }

或者，更通用:

template <typename X, typename Y>
void read (X&& x, Y&& y) { std::forward<Y>(y) = std::forward<X>(x)(0); }

template <typename X, typename Y>
void write(X&& x, Y&& y) { std::forward<X>(x)(0) = std::forward<Y>(y); }

现在 X 和 Y 可以是任何，或者更准确地说，X 是任何类型的数组或 View ，Y 是与 X 的元素类型兼容(可转换为/自)的任何类型。如果不是，编译器将对其进行诊断。如果 Armadillo 支持，你甚至可以有一个数组 Y 和一个数组(或 View )的数组 X。

此外，您可以泛化到 n 元函数，而不必担心无限的 const/非 const 重载组合。

关于c++ - 如何将对子矩阵 View 的持久引用作为函数参数传递？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/22716671/