从 Eigen::SparseMatrix 中提取块/ROI而不复制

Posted 2023-02-16

【中文标题】从 Eigen::SparseMatrix 中提取块/ROI而不复制

【英文标题】：Extracting blocks/ROIs from Eigen::SparseMatrix without copying

【发布时间】：2015-10-28 09:49:58

【问题描述】：

我想知道有没有什么好方法可以从 Eigen::SparseMatrix 中提取块/ROI？ 更准确地说，我要提取的是内向量。

我想做的是这样的：

typedef Eigen::SparseMatrix<double,Eigen::RowMajor> SpMat;
// Prepare some sparse matrix
SpMat spmat;
// Extract lines from it
const SpMat& row_i = spmat.innerVector(i);
const SpMat& row_j = spmat.innerVector(j);
// Some calculation with row_i and row_j...

经过我的测试，row_i 和row_j 的数据是从spmat复制的(!!)。 但是，显然，它是低效的。 内部向量的数据（尤其是row_i.m_data.m_values & row_i.m_data.m_indices）是原始数据（分别为spmat.m_data.m_values & spmat.m_data.m_indices）的连续部分，所以应该有更聪明的方法。

我也许能够实现新的方法来做到这一点，但这需要我深入研究源代码。所以我不想。

任何帮助表示感谢！ 提前致谢。

【参考方案1】：

您可以使用 c++11 auto 关键字将 row_i 和 row_j 声明为真正的读写表达式，或者使用正确的类型：

const auto row_i = spmap.innerVector(i); // C++11 version
const SpMat::InnerVectorReturnType row_i = spmap.innerVector(i); // C++98 version

此外，默认情况下，SparseMatrix 并非存储在主要列中，因此“内部向量”是一列。如果要引用行，则必须使用行优先存储布局：

typedef Eigen::SparseMatrix<double,RowMajor> SpMat;

【讨论】：

它按我的预期工作！ Thxs :) 也感谢您指出列/行主要。我修改了我的问题。

【参考方案2】：

您可以尝试使用MappedSparseMatrix 类。它包装了一组现有的数据和相关参数（我想，我从未使用过它）。我认为它的工作原理类似于 Eigen::Map 类，但我可能错了。

MappedSparseMatrix<double> mat(int rows, int cols, int nnz,
                    int* outerIndexPtr, int* innerIndexPtr,
                    Scalar* valuePtr);

Source

【讨论】：

谢谢，它也解决了我的问题。我可以像Eigen::MappedSparseMatrix<double> row_i_map(1, spmat.innerSize(), nnz, spmat.outerIndexPtr()+j, spmat.innerIndexPtr(), spmat.valuePtr()); 那样做。对于以后的用户，我指出MappedSparseMatrix 期望innerIndexPtr 和valuePtr 在内存上是连续的。这意味着，您只能与 innerVecotr(s) 一起使用，如果您想提取多个内部向量，则原始矩阵应为 compressd。

@ShinichiTAMURA 有没有办法知道每个外部、内部和值数组将容纳多少项？如果说我们需要创建一个深拷贝和memcpy 这些数组，有没有办法提取这些大小？值和内部索引的 nnz 和外部索引的 (n+1) 的 CSR 定义似乎无法正常工作。企业社会责任链接：netlib.org/linalg/html_templates/node91.html

@Bar 你可以看this 看一个序列化s稀疏矩阵的例子。寻找outS = m.outerSize();。

感谢@AviGinsburg。还有一个问题：MappedSparseMatrix 的创建是零拷贝，还是涉及数据拷贝？

@Bar 零拷贝。