英文原文(Using STL Containers with Eigen)
摘要
同样,如果使用足够新的编译器(例如,GCC>=7、clang>=5、MSVC>=19.12)以 [c++17] 模式编译,那么编译器会自动处理所有事情,可以跳过本节。
否则,在固定大小的可向量化 Eigen 类型或具有此类成员的类上使用 STL 容器时,需要使用过度对齐的分配器。
也就是说,分配器能够分配具有 16、32 甚至 64 字节对齐的缓冲区。Eigen 确实提供了一个接口:aligned_allocator。
在 [c++11] 之前,如果想使用 std::vector
容器,还必须#include <Eigen/StdVector>
。
这些问题仅出现在固定大小的可向量化 Eigen 类型和具有此类 Eigen 对象作为成员的结构体中。对于其他 Eigen 类型,例如 Vector3f
或 MatrixXd
,在使用 STL 容器时无需特别注意。
使用对齐分配器
STL 容器有一个可选的模板参数,即分配器类型。在固定大小的可向量化 Eigen 类型上使用 STL 容器时,需要告诉容器使用在 16 字节对齐(或更多)位置分配内存的分配器。Eigen 提供了这样一个分配器:Eigen::aligned_allocator
。
例如:
std::map<int, Eigen::Vector4d>
他的对齐的分配器形式为:
std::map<int, Eigen::Vector4d, std::less<int>,
Eigen::aligned_allocator<std::pair<const int, Eigen::Vector4d>>>
请注意,第三个参数 std::less<int>
只是默认值,但必须包含它,因为要指定第四个参数,即分配器类型。
std::vector 的情况
本节仅适用于 c++98/03
用户。 [c++11](或以上)用户可以跳过这里。
在 c++98/03
中,因为标准中的一个 bug 使 std::vector
的情况更加复杂。为了解决这个问题,必须使用 Eigen::aligned_allocator
和#include <Eigen/StdVector>
。
示例如下:
#include<Eigen/StdVector>
/* ... */
std::vector<Eigen::Vector4f,Eigen::aligned_allocator<Eigen::Vector4f> >
std::vector
的 resize()
方法接受一个 value_type
参数(默认为 value_type())。因此,对于 std::vector<Eigen::Vector4d>
,一些 Eigen::Vector4d
对象将按值传递,这会丢弃所有对齐修饰符,因此可以在未对齐的位置创建 Eigen::Vector4d
。为了避免这种情况,唯一解决方案是特殊化 std::vector
以使其在 Eigen::Vector4d
上生效。
另一种选择 - 为 Eigen 类型特殊化 std::vector
作为上述推荐方法的替代方法,可以选择将 std::vector
特殊化为需要对齐的 Eigen 类型。优点是不需要使用 Eigen::aligned_allocator
声明 std::vector
。缺点是需要在所有代码段之前定义特殊化,例如使用 std::vector<Vector2d>
。否则,在不知道特殊化的情况下,编译器将使用默认的 std::allocator
编译该特定实例,并且程序很可能会崩溃。
示例如下:
include<Eigen/StdVector>
/* ... */
EIGEN_DEFINE_STL_VECTOR_SPECIALIZATION(Matrix2d)
std::vector<Eigen::Vector2d>