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C++矩阵库 Eigen 快速入门
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更新于2023-05-03
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近需要用 C++ 做一些数值计算,之前一直采用Matlab 混合编程的方式处理矩阵运算,非常麻烦,直到发现了 Eigen 库,简直相见恨晚,好用哭了。 Eigen 是一个基于C++模板的线性代数库,直接将库下载后放在项目目录下,然后包含头文件能使用,非常方便。此外,Eigen的接口清晰,稳定高效。的问题是之前一直用 Matlab,对 Eigen 的 API 接口不太熟悉,如果能有 Eigen 和 Matlab 对应的说明想必是极好的,终于功夫不负有心人,让我找到了,原文在这里,不过排版有些混乱,我将其重新整理了一下,方便日后查询。 Eigen 矩阵定义 #include <Eigen/
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C++矩阵库矩阵库 Eigen 快速入门快速入门
近需要用 C++ 做一些数值计算,之前一直采用Matlab 混合编程的方式处理矩阵运算,非常麻烦,直到发现了 Eigen 库,
简直相见恨晚,好用哭了。 Eigen 是一个基于C++模板的线性代数库,直接将库下载后放在项目目录下,然后包含头文件能使
用,非常方便。此外,Eigen的接口清晰,稳定高效。的问题是之前一直用 Matlab,对 Eigen 的 API 接口不太熟悉,如果能有
Eigen 和 Matlab 对应的说明想必是极好的,终于功夫不负有心人,让我找到了,原文在这里,不过排版有些混乱,我将其重
新整理了一下,方便日后查询。
Eigen 矩阵定义
#include <Eigen/Dense>
Matrix<double, 3, 3> A; // Fixed rows and cols. Same as Matrix3d.
Matrix<double, 3, Dynamic> B; // Fixed rows, dynamic cols.
Matrix<double, Dynamic, Dynamic> C; // Full dynamic. Same as MatrixXd.
Matrix<double, 3, 3, RowMajor> E; // Row major; default is column-major.
Matrix3f P, Q, R; // 3×3 float matrix.
Vector3f x, y, z; // 3×1 float matrix.
RowVector3f a, b, c; // 1×3 float matrix.
VectorXd v; // Dynamic column vector of doubles
// Eigen // Matlab // comments
x.size() // length(x) // vector size
C.rows() // size(C,1) // number of rows
C.cols() // size(C,2) // number of columns
x(i) // x(i+1) // Matlab is 1-based
C(i,j) // C(i+1,j+1) //
Eigen 基础使用
// Basic usage
// Eigen // Matlab // comments
x.size() // length(x) // vector size
C.rows() // size(C,1) // number of rows
C.cols() // size(C,2) // number of columns
x(i) // x(i+1) // Matlab is 1-based
C(i, j) // C(i+1,j+1) //
A.resize(4, 4); // Runtime error if assertions are on.
B.resize(4, 9); // Runtime error if assertions are on.
A.resize(3, 3); // Ok; size didn't change.
B.resize(3, 9); // Ok; only dynamic cols changed.
A << 1, 2, 3, // Initialize A. The elements can also be
4, 5, 6, // matrices, which are stacked along cols
7, 8, 9; // and then the rows are stacked.
B << A, A, A; // B is three horizontally stacked A's.
A.fill(10); // Fill A with all 10's.
Eigen 特殊矩阵生成
// Eigen // Matlab
MatrixXd::Identity(rows,cols) // eye(rows,cols)
C.setIdentity(rows,cols) // C = eye(rows,cols)
MatrixXd::Zero(rows,cols) // zeros(rows,cols)
C.setZero(rows,cols) // C = ones(rows,cols)
MatrixXd::Ones(rows,cols) // ones(rows,cols)
C.setOnes(rows,cols) // C = ones(rows,cols)
MatrixXd::Random(rows,cols) // rand(rows,cols)*2-1 // MatrixXd::Random returns uniform random numbers in (-
1, 1).
C.setRandom(rows,cols) // C = rand(rows,cols)*2-1
VectorXd::LinSpaced(size,low,high) // linspace(low,high,size)'
v.setLinSpaced(size,low,high) // v = linspace(low,high,size)'
Eigen 矩阵分块
// Matrix slicing and blocks. All expressions listed here are read/write.
// Templated size versions are faster. Note that Matlab is 1-based (a size N
// vector is x(1)…x(N)).
// Eigen // Matlab
x.head(n) // x(1:n)
x.head<n>() // x(1:n)
x.tail(n) // x(end – n + 1: end)
x.tail<n>() // x(end – n + 1: end)
x.segment(i, n) // x(i+1 : i+n)
x.segment<n>(i) // x(i+1 : i+n)
P.block(i, j, rows, cols) // P(i+1 : i+rows, j+1 : j+cols)
P.block<rows, cols>(i, j) // P(i+1 : i+rows, j+1 : j+cols)
P.row(i) // P(i+1,
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