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c++ - 在 Eigen 中实现 Clip()

问题描述

我有一些代码将一些值剪辑在以 0 为中心的范围之间，如下所示。

Eigen::VectorXd a;
Eigen::VecotrXd b;
a = a.cwiseMin(b).cwiseMax(-b);  // no temporary created here?

我想将逻辑分解成一个函数。一种解决方案：

Eigen::VectorXd Clip(const Eigen::VectorXd& a, const Eigen::VectorXd& b);

a = Clip(a, b);

但我认为这是低效的，因为它会产生额外的临时性？

另一种解决方案：

void Clip(Eigen::Ref<Eigen::VectorXd> a, const Eigen::VectorXd& b) {
  a = a.cwiseMin(b).cwiseMax(-b);
}

但这有时似乎不方便使用：

void SomeFunctionSignatureICannotChange(const Eigen::VectorXd& a, const Eigen::VectorXd& b) {
  // Eigen::VectorXd a_clipped = Clip(a, b); would be cleaner.
  Eigen::VectorXd a_clipped;
  Clip(a_clipped, b);
}

我能想到的最佳解决方案：

template <typename DerivedV, typename DerivedB>
auto Clip(const Eigen::ArrayBase<DerivedV>& v,
          const Eigen::ArrayBase<DerivedB>& bound)
          -> decltype(v.min(bound).max(-bound)) {
  return v.min(bound).max(-bound);
}

（我认为在这种情况下“汽车”很好，而不是常见的陷阱警告过的那个？）

但是，代码似乎模板繁重且有点复杂。例如，谷歌风格指南不鼓励尾随返回类型：

仅在需要它的情况下使用新的尾随返回类型形式（例如 lambda），或者通过将类型放在函数的参数列表之后，它允许您以更易读的方式编写类型。后一种情况应该很少见；这主要是相当复杂的模板代码中的一个问题，在大多数情况下不鼓励这样做。

或者，如果我删除尾随返回类型，函数返回类型扣除将开始。但谷歌风格指南似乎也不鼓励在公共标头中扣除函数返回类型

此外，仅当函数或 lambda 的范围非常窄时才使用它，因为具有推导返回类型的函数不定义抽象边界：实现就是接口。特别是，头文件中的公共函数几乎不应该推导出返回类型。

我是 Eigen 和 C++ 的新手，所以不确定我是否遗漏了什么。希望学习大家的意见和建议。谢谢！

标签： c++eigeneigen3

解决方案

我确认a = a.cwiseMin(b).cwiseMax(-b);不会产生任何临时性。在您的情况下，auto强烈建议使用返回类型，我还认为您的用例是上述规则的完全合法的例外：

  • 显式地编写返回类型将是一场噩梦并且容易出错。
  • 这是一个非常短的函数，预计会被内联。因此，它有望同时被声明和定义。因此，第二条规则并不真正适用。

在 c++14 中，您甚至可以省略冗余：

template <typename DerivedV, typename DerivedB>
auto Clip(const Eigen::ArrayBase<DerivedV>& v,
          const Eigen::ArrayBase<DerivedB>& bound)
{
  return v.min(bound).max(-bound);
}

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