Применить функцию ко всем элементу матрицы Eigen

У меня есть Eigen::MatrixXd, и я хотел бы изменить все его элементы, применив компонент-мудрый. Например:

MatrixXd m = ...;

for each m[i][j]:
  m[i][j] = exp(m[i][j]);

Есть ли способ достичь этого результата?

Ответы

Ответ 1

Да, используйте функцию Eigen::MatrixBase<>::unaryExpr(). Пример:

#include <cmath>
#include <iostream>

#include <Eigen/Core>

double Exp(double x) // the functor we want to apply
{
    return std::exp(x);
}

int main()
{
    Eigen::MatrixXd m(2, 2);
    m << 0, 1, 2, 3;
    std::cout << m << std::endl << "becomes: ";
    std::cout << std::endl << m.unaryExpr(&Exp) << std::endl;
}

Ответ 2

vsoftco ответ очень общий и хорош для пользовательских функций. Однако для многих из часто используемых функций существует более простой способ. Адаптируя его пример, мы можем использовать array, и он выглядит так:

#include <iostream>
#include <Eigen/Core>

int main()
{
    Eigen::MatrixXd m(2, 2);
    m << 0, 1, 2, 3;
    std::cout << m << "\nbecomes:\n";
    std::cout << m.array().exp() << std::endl;
    return 0;
}

Ответ 3

Ответ @vsoftco помог мне решить эту проблему на 99%, но по какой-то причине передача &Exp в .unaryExpr() приводила к ошибкам компиляции (g++, c + 11, Eigen 3.3.5 дал ошибку, относящуюся к: base type ‘double (*)(double) fails to be a struct or class type).

Однако я обнаружил, что создание объекта std::function и передача, вместо этого, исправили это. Копирование примера @vsoftco:

#include <cmath>
#include <iostream>

#include <Eigen/Core>

double Exp(double x) 
{
    return std::exp(x);
}

int main()
{
    Eigen::MatrixXd m(2, 2);
    m << 0, 1, 2, 3;
    std::function<double(double)> exp_wrap = Exp; //added to @vsoftco answer
    std::cout << m << std::endl << "becomes: ";
    std::cout << std::endl << m.unaryExpr(exp_wrap) << std::endl; //and used here
}

Я не уверен, сколько издержек дает использование объекта std::function (или std::ptr_fun) по сравнению с передачей &Exp, но я не мог заставить его работать без этих альтернатив.

ура

Ответ 4

FWIW, в С++ 11 и выше, это также работает с лямбда-функциями.

#include <cmath>
#include <iostream>

#include <Eigen/Core>

int main()
{
    Eigen::MatrixXd m(2, 2);
    m << 0, 1, 2, 3;
    std::cout << m << std::endl << " ->  " 
    std::cout << m.unaryExpr([](double x){return x + 1}) << std::endl;
}