C++库的本征：投给固定大小的矩阵

Question

以下问题：

template<int nDim> 
void foo (){ 

    Eigen::Matrix<double, nDim, nDim> bar; 

    if (nDim == 3){ 
     bar = generate_a_special_3x3_Matrix();} 
    else if (nDim == 2){ 
     bar = generate_a_special_2x2_Matrix();} 


// ... further math here 
} 

等等，当然由于静态断言，此代码不能编译。然而，它确保在运行时从不发生问题。

目前知道的解决方案是通过.block（3,3）或通过参考< ..>（参见Cast dynamic matrix to fixed matrix in Eigen）的作业。

.block方法：

template<int nDim> 
void foo (){ 

    Eigen::Matrix<double, nDim, nDim> bar; 

    if (nDim == 3){ 
     bar.block(3,3) = generate_a_special_3x3_Matrix();} 
    else if (nDim == 2){ 
     bar.block(2,2) = generate_a_special_2x2_Matrix();} 


// ... further math here 
} 

然而，这两种方法都涉及了正确的矩阵大小，这是不是真的有必要运行时检查，并编写的代码是不是真的很美。

我并不在乎运行时开销（尽管避免它会很好），但是我的眼中写的代码并不是很干净，因为.block（）的意图不会立即清除其他人。 有没有更好的方法，例如像一个演员？

编辑：两个很好的解决方案发布（如果constexpr），但是，我需要一个C++ 11/14兼容的方法！

Answer 1

能够完美地与C++ 98棒，你可以滥用comma initializer语法：

template<int N> 
void foo(){ 
    Eigen::Matrix<double, N, N> bar; 
    if(N==3)  bar << Matrix3d(); 
    else if(N==2) bar << Matrix2d(); 
} 

Answer 2

根据条件的值，您可以使用C++ 17中的constexpr if，如果值为true，则丢弃statement-false（如果存在），否则将丢弃statement-true;那么代码不会导致编译错误。例如

template<int nDim> 
void foo() { 

    Eigen::Matrix<double, nDim, nDim> bar; 

    if constexpr (nDim == 3) { 
     bar = generate_a_special_3x3_Matrix(); 
    } else constexpr if (nDim == 2) { 
     bar = generate_a_special_2x2_Matrix(); 
    } 

    // ... further math here 
} 

或使generate_a_special_Matrix功能模板，例如，

template <int nDim> 
Eigen::Matrix<double, nDim, nDim> generate_a_special_Matrix(); 

template <> 
Eigen::Matrix<double, 2, 2> generate_a_special_Matrix<2>() { 
    ... generating ... 
    return ...; 
} 

template <> 
Eigen::Matrix<double, 3, 3> generate_a_special_Matrix<3>() { 
    ... generating ... 
    return ...; 
} 

然后

template<int nDim> 
void foo() { 

    Eigen::Matrix<double, nDim, nDim> bar; 
    bar = generate_a_special_Matrix<nDim>(); 

    // ... further math here 
} 

Answer 3

如果您正在使用C++ 17，你可以写

if constexpr (nDim == 3){ bar = generate_a_special_3x3_Matrix();} 

等，但你可以很容易地通过templatizing实现C++ 03兼容的解决方案您的generate_a_special_nxn_Matrix功能：

// general declaration (without implementation): 
template<int nDim> 
Eigen::Matrix<double, nDim, nDim> generate_a_special_nxn_Matrix(); 
template<> 
Eigen::Matrix<double, 2, 2> generate_a_special_nxn_Matrix(){ 
    return generate_a_special_2x2_Matrix(); 
} 
template<> 
Eigen::Matrix<double, 3, 3> generate_a_special_nxn_Matrix(){ 
    return generate_a_special_3x3_Matrix(); 
} 

然后直接调用

template<int nDim> 
void foo (){ 

    Eigen::Matrix<double, nDim, nDim> bar = generate_a_special_nxn_Matrix<nDim>(); 

    // ... further math here 
}