C++矩阵处理工具——Eigen

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C++矩阵处理工具——Eigen

分类： C/C++ MATLAB Linux2012-07-24
20:37 10510人阅读 评论(18) 收藏 举报

工具c++matrixrandominitializationmatlab

最近和一些朋友讨论到了C++中数学工具的问题，以前总是很2地自己写矩阵运算，或者有时候在matlab里计算了一些数据再往C程序里倒，唉~想想那些年，我们白写的代码啊……人家早已封装好了！首先推荐几个可以在C++中调用的数学平台：eigen、bias、lapack、svd、CMatrix，本文着重eigen做以讲解，希望对各位有所帮助。

下面是本文主线，主要围绕下面几点进行讲解：

**********************************************************************************************

Eigen是什么？

Eigen3哪里下载？

Eigen3的配置

Eigen3 样例代码有没有？

去哪里更深入学习？

**********************************************************************************************

Eigen是什么？

Eigen是C++中可以用来调用并进行矩阵计算的一个库，里面封装了一些类，需要的头文件和功能如下：



Eigen的主页上有一些更详细的Eigen介绍。

Eigen3哪里下载？

这里是我下好的，这里是官网主页，请自行下载，是个code包，不用安装。

Eigen的配置



直接上图了，附加包含目录那里填上你放Eigen文件夹的位置即可。

Eigen的样例代码有没有？

当然有，这篇文章重点就是这里！

以下是我整理的一些常用操作，基本的矩阵运算就在下面了，算是个入门吧~主要分以下几部分：



建议大家放到编译环境里去看，因为我这里有一些region的东西，编译器下更方便看~

[cpp] view
plaincopy

#include <iostream>  

#include <Eigen/Dense>  

  

//using Eigen::MatrixXd;  

using namespace Eigen;  

using namespace Eigen::internal;  

using namespace Eigen::Architecture;  

  

using namespace std;  

  

  

int main()  

{  

  

#pragma region one_d_object  

  

    cout<<"*******************1D-object****************"<<endl;  

  

    Vector4d v1;  

    v1<< 1,2,3,4;  

    cout<<"v1=\n"<<v1<<endl;  

  

    VectorXd v2(3);  

    v2<<1,2,3;  

    cout<<"v2=\n"<<v2<<endl;  

  

    Array4i v3;  

    v3<<1,2,3,4;  

    cout<<"v3=\n"<<v3<<endl;  

  

    ArrayXf v4(3);  

    v4<<1,2,3;  

    cout<<"v4=\n"<<v4<<endl;  

  

#pragma endregion  

  

#pragma region two_d_object  

      

    cout<<"*******************2D-object****************"<<endl;  

    //2D objects:  

    MatrixXd m(2,2);  

  

    //method 1  

    m(0,0) = 3;  

    m(1,0) = 2.5;  

    m(0,1) = -1;  

    m(1,1) = m(1,0) + m(0,1);  

  

    //method 2  

    m<<3,-1,  

        2.5,-1.5;  

    cout <<"m=\n"<< m << endl;  

  

#pragma endregion  

  

#pragma region Comma_initializer  

  

    cout<<"*******************Initialization****************"<<endl;  

  

    int rows=5;  

    int cols=5;  

    MatrixXf m1(rows,cols);  

    m1<<( Matrix3f()<<1,2,3,4,5,6,7,8,9 ).finished(),  

        MatrixXf::Zero(3,cols-3),  

        MatrixXf::Zero(rows-3,3),  

        MatrixXf::Identity(rows-3,cols-3);  

    cout<<"m1=\n"<<m1<<endl;  

  

#pragma endregion  

  

#pragma region Runtime_info  

      

    cout<<"*******************Runtime Info****************"<<endl;  

  

    MatrixXf m2(5,4);  

    m2<<MatrixXf::Identity(5,4);  

    cout<<"m2=\n"<<m2<<endl;  

  

    MatrixXf m3;  

    m3=m1*m2;  

    cout<<"m3.rows()="<<m3.rows()<<"  ;  "  

             <<"m3.cols()="<< m3.cols()<<endl;  

      

    cout<<"m3=\n"<<m3<<endl;  

  

#pragma endregion  

      

#pragma region Resizing  

      

    cout<<"*******************Resizing****************"<<endl;  

  

    //1D-resize   

    v1.resize(4);  

    cout<<"Recover v1 to 4*1 array : v1=\n"<<v1<<endl;  

  

    //2D-resize  

    m.resize(2,3);  

    m.resize(Eigen::NoChange, 3);  

    m.resizeLike(m2);  

    m.resize(2,2);  

      

#pragma endregion  

  

#pragma region Coeff_access  

      

    cout<<"*******************Coefficient access****************"<<endl;  

  

    float tx=v1(1);  

    tx=m1(1,1);  

    cout<<endl;  

  

#pragma endregion  

  

#pragma  region Predefined_matrix  

  

    cout<<"*******************Predefined Matrix****************"<<endl;  

  

    //1D-object  

    typedef  Matrix3f   FixedXD;  

    FixedXD x;  

      

    x=FixedXD::Zero();  

    x=FixedXD::Ones();  

    x=FixedXD::Constant(tx);//tx is the value  

    x=FixedXD::Random();  

    cout<<"x=\n"<<x<<endl;  

  

    typedef ArrayXf Dynamic1D;  

    //或者 typedef VectorXf Dynamic1D  

    int size=3;  

    Dynamic1D xx;  

    xx=Dynamic1D::Zero(size);  

    xx=Dynamic1D::Ones(size);  

    xx=Dynamic1D::Constant(size,tx);  

    xx=Dynamic1D::Random(size);  

    cout<<"xx=\n"<<x<<endl;  

  

    //2D-object  

    typedef MatrixXf Dynamic2D;  

    Dynamic2D y;  

    y=Dynamic2D::Zero(rows,cols);  

    y=Dynamic2D::Ones(rows,cols);  

    y=Dynamic2D::Constant(rows,cols,tx);//tx is the value  

    y=Dynamic2D::Random(rows,cols);  

  

#pragma endregion  

  

#pragma region Arithmetic_Operators  

  

    cout<<"******************* Arithmetic_Operators****************"<<endl;  

  

    //add & sub  

    MatrixXf m4(5,4);  

    MatrixXf m5;  

    m4=m2+m3;  

    m3-=m2;  

  

    //product  

    m3=m1*m2;  

   

    //transposition  

    m5=m4.transpose();  

    //m5=m.adjoint();//伴随矩阵   

      

    //dot product  

    double xtt;  

    cout<<"v1=\n"<<v1<<endl;  

    v2.resize(4);  

    v2<<VectorXd::Ones(4);  

    cout<<"v2=\n"<<v2<<endl;  

  

    cout<<"*************dot product*************"<<endl;  

    xtt=v1.dot(v2);  

    cout<<"v1.*v2="<<xtt<<endl;  

  

    //vector norm  

  

    cout<<"*************matrix norm*************"<<endl;  

    xtt=v1.norm();  

    cout<<"norm of v1="<<xtt<<endl;  

    xtt=v1.squaredNorm();  

    cout<<"SquareNorm of v1="<<xtt<<endl;  

  

#pragma endregion  

  

cout<<endl;  

}