将函数应用于所有特征矩阵元素

Question

我有一个Eigen::MatrixXd，我想通过应用函数组件来修改它的所有元素。例如：

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

有没有办法达到这个结果？

Answer 1

是，使用Eigen::MatrixBase<>::unaryExpr()成员函数。示例：

#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;
}

Answer 2

vsoftco的答案非常一般，适合自定义函数。然而，对于许多常用的函数，有一种更简单的方法。根据他的例子，我们可以使用array，它看起来像这样：

#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;
}

Answer 3

FWIW，在C++11及更高版本中，这也适用于lambda函数。

#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;
}

Answer 4

@vsoftco的答案让我在这个问题上获得了99%的答案，但由于某种原因，将&Exp传递给.unaryExpr()会给我带来编译错误（g++、c+11、特征3.3.5给出了与base type ‘double (*)(double)’ fails to be a struct or class type相关的错误）。

然而，我发现创建一个std::function对象并传递它反而解决了这个问题。复制@vsoftco的示例：

#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's answer
    std::cout << m << std::endl << "becomes: ";
    std::cout << std::endl << m.unaryExpr(exp_wrap) << std::endl; //and used here
}

我不确定与传递&Exp相比，使用std::function对象（或std::ptr_fun）会带来多少开销，但如果没有这些替代方案，我就无法使其工作。

干杯