正确使用 Eigen::Ref<> 类

Posted 2023-02-25

【中文标题】正确使用 Eigen::Ref<> 类

【英文标题】：Correct usage of the Eigen::Ref<> class

【发布时间】：2014-02-03 15:12:32

【问题描述】：

Eigen 引入了 Ref 类来编写以 Eigen 对象作为参数的函数，而无需使用不必要的临时变量，当不需要编写模板函数时。可以阅读此here。

当进一步搜索互联网时，我发现了几个使用 Ref 类的不同参数声明。在 Eigen 文档中，他们在第一个示例中使用 const Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXf>& 作为只读参数。在第二个示例中，Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd> 用于读写参数，但这里const Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd> 用于只读参数（无参考）。所以我的问题是：

以下声明有什么区别，什么时候使用？`

const Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd>& const Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd> const Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd>& const Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd> Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd>& Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd> Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd>& Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd>

为了完整起见，我列出了 const 用法和引用的所有可能组合。

【问题讨论】：

就我个人而言，我会将const Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd> 用于只读参数，Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd> 用于读写参数。但我不确定参考 (&)。

【参考方案1】：

一般来说，使用像 Ref<T>& 这样的非 const 引用绝不是一个好主意，因为这只有在调用者手头已有 Ref<T> 对象时才有效。这会丢弃 5 和 7。

案例 3 和 4 没有意义，一般不会编译。

那么，const Ref<const T> 和 const Ref<const T>& 之间没有太大区别，因为不太可能使用现有的 Ref<const T> 对象调用该函数，因此大多数情况下都必须创建 Ref<const T>无论如何。尽管如此，我们仍然可以推荐 1 而不是 2 或 6。

因此，总而言之，我们可以推荐 Ref<T> 用于可写引用，const Ref<const T>& 用于 const 引用。

如果您想通过使用placement new 调用Ref 构造函数来更改引用的矩阵（而不是其内容），则选项6 Ref<const T> 可能仍然很有趣。

【讨论】：

你能详细说明为什么你会推荐const Ref<const T>&（有&）而不是const Ref<const T>（没有&）吗？似乎没有 & 它会涉及 Ref 对象的副本（我认为这很便宜）。在非常量情况下，Ref 对象无论如何都会被复制，对吗？那么通过Ref& 与Ref 时的性能会有所不同吗？

这是因为如果T 是固定大小的静态分配类型，例如Matrix4d，那么 Ref 必须存储一个 Matrix4d 作为属性，以防传递的对象是不兼容。因此，与总是便宜的Ref<T> 不同，Ref<const T> 可能更重。

是否有办法警告是否会为 const 情况创建临时文件，或者出现编译错误？

@janou195，见bug 912

@ggael，我认为我混淆了两件事，临时的创建和 Ref 创建的成本，但我仍然对这两件事感到困惑。很抱歉，但我不明白错误 912 在这种情况下会创建一个临时的......此外，我也不明白在这种情况下创建 Ref 是否便宜...... “传递的对象不兼容”是什么意思？您能否具体说明在哪些情况下这很便宜？在“不便宜”的情况下，成本是多少？非常感谢您的帮助！