特征库：将函数中的矩阵块作为左值返回答案

【问题标题】：Eigen library: return a matrix block in a function as lvalue特征库：将函数中的矩阵块作为左值返回
【发布时间】：2012-11-25 04:23:08
【问题描述】：

我正在尝试将矩阵块作为函数的左值返回。假设我的函数如下所示：

Block<Derived> getBlock(MatrixXd & m, int i, int j, int row, int column)
{
    return m.block(i,j,row,column);
}

事实证明，C++ 编译器似乎理解 block() 运算符仅提供临时值，因此编译器禁止将其作为左值返回。但是，在 Eigen 文档中有一些示例，我们可以将 Eigen 用作左值（http://eigen.tuxfamily.org/dox/TutorialBlockOperations.html#TutorialBlockOperationsUsing）所以我想知道我们如何不能对函数做同样的事情返回。

a.block(0,0,2,3) = a.block(2,1,2,3);

谢谢！

【问题讨论】：

标签： function reference block eigen lvalue

【解决方案1】：

我想把自己发现的东西写出来，以便对其他人有所帮助：

我的基本解决方案是知道您希望块是什么派生类型。在这种情况下：

Block<MatrixXd> getBlock(MatrixXd & m, int i, int j, int row, int column)
{
    return m.block(i,j,row,column);
}

有趣的是，这个方法默认会返回对矩阵 m 内容的引用。所以如果我们这样做：

MatrixXd m = MatrixXd::Zero(10,10);
Block<MatrixXd> myBlock = getBlock(m, 1, 1, 3, 3);
myBlock << 1, 0, 0, 
           0, 1, 0, 
           0, 0, 1;

矩阵 m 中的内容也会被修改。但是请注意，

MatrixXd m = MatrixXd::Zero(10,10);
MatrixXd myBlock = getBlock(m, 1, 1, 3, 3);
myBlock << 1, 0, 0, 
           0, 1, 0, 
           0, 0, 1;

不会工作。我的理解是，一旦我们将块转换为另一种类型，Eigen 会在转换之前复制数据。

【讨论】：

感谢表达式模板，block() 实际上并没有返回块的副本，而是只返回一个表达式
@user3183610 那么如何强制块（表达式）进行评估。我的意思是作为一个有效的左值。
@stanleyerror 通过调用 eval() 或将其分配给 Array 或 Matrix 类型（读取不是表达式的内容）。这就是为什么第二个示例不会更改原始矩阵的原因。 Block 是一个指向原始矩阵中元素的表达式，但是当您将块分配给另一个 MatrixXd 变量时，会计算表达式并将结果存储在变量中。与任何MatrixXd mat = other_mat 赋值一样，该变量现在显然拥有自己的内存。

【解决方案2】：

我正在尝试这样的事情，特别是返回 4 元素向量的最后 3 个元素，但我无法让它工作。

解决方案结果不错，但如果您不熟悉尾随返回类型，可能会有点混乱：

struct foo{

  Eigen::Vector4d e_;

  // const version
  auto get_tail() const -> const auto { return e_.tail<3>(); };

  // non-const version
  auto get_tail() -> auto { return e_.tail<3>(); };

};

【讨论】：