如何调整Eigen::MatrixXd的std::vector的大小

Question

我需要在我的程序中使用特征矩阵的向量。矢量的大小是已知的。然而，对应于向量的每个成员的矩阵大小可以具有不同的大小，并且需要动态分配。基于https://eigen.tuxfamily.org/dox/group__TopicStlContainers.html，我想我可以将我的矩阵声明为

#define EIGEN_USE_MKL_ALL 
#define EIGEN_USE_LAPACKE

// Additional libraries
#include <iomanip>
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <fstream>
#include <cstdlib>
#include <algorithm>
#include "Eigen/Core"
#include "Eigen/LU"
#include "Eigen/StdVector"

int A = 4;
int B = 5;


std::vector<Eigen::MatrixXd > inv_K_mat2(A,B);

这会在编译过程中导致以下错误

error C2664: 'std::vector<Eigen::MatrixXd,std::allocator<_Ty>>::vector(std::vector<_Ty,std::allocator<_Ty>> &&,const _Alloc &) noexcept(<expr>)': cannot convert argument 2 from 'int' to 'const _Alloc &'
1>        with
1>        [
1>            _Ty=Eigen::MatrixXd,
1>            _Alloc=std::allocator<Eigen::MatrixXd>
1>        ]
1>        and
1>        [
1>            _Alloc=std::allocator<Eigen::MatrixXd>
1>        ]
1>e:\users\pkuma\work\edem_flex_tire\edem-deformable-tire-develop\compiler\pme_flextire_interface.cpp(107): note: Reason: cannot convert from 'int' to 'const _Alloc'
1>        with
1>        [
1>            _Alloc=std::allocator<Eigen::MatrixXd>
1>        ]

如果我将声明更改为

std::vector<Eigen::Matrix<double, 4, 5 > > inv_K_mat2;

有没有不同的方法来初始化特征矩阵的向量，其中大小可以动态分配？

Answer 1

为什么会出现这个错误？

让我们来看看你的代码：

std::vector<Eigen::MatrixXd> inv_K_mat2(A,B);

您正在尝试构建一个事物的std::vector (在本例中，是动态调整大小的特征矩阵)。但是没有将两个整数作为参数的constructor to std::vector。有一些版本的构造函数(上面链接中的版本(3)和(4) )接受一个整数作为第一个参数--向量的初始大小--以及一个可选的第二个参数。

在版本(3)中，第二个参数的类型是const T&，也就是包含在向量中的类型:在我们的例子中，它是MatrixXd。你能把整数B转换成const MatrixXd&吗？不是的。因此，编译器会考虑另一个候选:构造函数版本(4)。

编译器假定第二个参数必须是分配器。你能把一个int转换成一个分配器吗？不是的。这是一个问题，这是您收到的错误消息的含义：

cannot convert argument 2 from 'int' to 'const _Alloc &'

为什么你的第二个版本可以工作？

现在让我们看一下下一个版本：

std::vector<Eigen::Matrix<double, 4, 5 > > inv_K_mat2;

在这种情况下，这是不同的。您正在构造一个不同类型的向量(这一次，是一个固定大小的4×5特征矩阵)，没有向构造函数提供参数:上面链接中的T (1)。这是非常好的，编译器也很高兴。

请注意，在这种情况下，您构造的向量从空开始(它包含0个矩阵)。如果你想构造一个初始的向量，比如包含42个固定大小的矩阵，你可以这样做

std::vector<Eigen::Matrix<double, 4, 5 > > inv_K_mat2(42);

在这里，我们再次使用带整数参数的构造函数版本(3)。我们的向量从42个固定大小为4×5的矩阵开始。注意，当然没有一个矩阵的元素是初始化的。但是我们的好朋友构造函数(3)允许我们提供一个const T&类型的参数作为所有元素的初始值。所以这给了我们一些类似的东西：

std::vector<Eigen::Matrix<double, 4, 5>> inv_K_mat2(42, Eigen::Matrix<double, 4, 5>::Zero());

这将初始化42个固定大小的4×5矩阵的向量，所有矩阵都设置为值Eigen::Matrix<double, 4, 5>::Zero() (即，0初始化的固定大小为4×5的矩阵)。

我们如何使其适用于动态矩阵？

我们将使用与这里的固定大小矩阵相同的策略。关键的区别在于，对于MatrixXd，我们需要在MatrixXd的构造函数中指定大小。因此，我们将再次调用std::vector构造函数(3)，将初始大小作为第一个参数，并将大小为4和5的新构造的MatrixXd作为第二个参数。

std::vector<Eigen::MatrixXd> inv_K_mat2(42, Eigen::MatrixXd(4, 5));

或者，如果您希望将所有矩阵初始化为0，则可以使用MatrixXd的zero函数，该函数允许您构造任意给定大小的零矩阵作为参数：

std::vector<Eigen::MatrixXd> inv_K_mat2(42, Eigen::MatrixXd::Zero(4, 5));