c++ - 提升压缩矩阵存储

Question

boostublas::compressed_matrix应该只为非零元素分配空间。但在下面的例子中，我得到了奇怪的结果。

#include <boost/numeric/ublas/matrix_sparse.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/io.hpp>

using namespace std;
using namespace boost::numeric::ublas;

int main () {
{
    compressed_matrix<double,row_major> m (4, 4, 2*2);
    cout << sizeof(m) << "\n";    // prints 56
    cout << m << std::endl;
}

{
    matrix<double> m (4, 4);
    cout << sizeof(m) << "\n";    // prints 20
    cout << m << std::endl;
}

return 0;
}

为什么只ublas::matix取20字节4x4 matrix（而不是8*4*4=128字节）ublas::compressed_matrix，2*2=4而非零元素取56字节（而不是4*8=32字节）？

我也很困惑如何在ublas::compressed_matrix. 如果我尝试存储超过构造函数中设置的非零元素的数量会发生什么？

请帮助澄清。

Answer 1

sizeof() 是一个编译时运算符，它只查看对象的直接大小，而不查看对象在运行时可能进行的任何分配。例如：

class SizeTest
{
public:

    char* m_pData;

    SizeTest()
    {
        m_pData = new char[1000];
    }
};

int main (void)
{
    SizeTest Test;
    cout << sizeof(Test) << "\n";  //Probably prints 4 depending on your system
    return 0;
}

Answer 2

sizeof()不知道运行时的内存分配。要完全理解问题，你需要知道 和 的实现，ublas::matix它们ublas::compressed_matrix都有一个底层存储数组（ublas::::unbounded_array默认情况下，你可以通过指定模板参数来选择其他的）。与 不同ublas::matix，ublas::compressed_matrix仅存储矩阵的非零元素。

我也很困惑如何在 ublas::compressed_matrix 中指定非零元素的位置。

使用迭代器。

如果我尝试存储超过构造函数中设置的非零元素的数量会发生什么？

我不明白你如何存储超过构造函数中设置的非零元素的数量，如果你的意思是第三个参数，它只是底层存储数组的预分配大小。

例如：

#include <boost/numeric/ublas/matrix_sparse.hpp>
#include <boost/numeric/ublas/storage.hpp>

namespace ublas = boost::numeric::ublas;

int main()
{

    ublas::compressed_matrix<double> m(4, 4, 2*2);
    m(1,2) = 3.5;
    std::cout << m.value_data().size() << '\n';

    typedef ublas::compressed_matrix<double>::iterator1 it1_t;
    typedef ublas::compressed_matrix<double>::iterator2 it2_t;

    for (it1_t it1 = m.begin1(); it1 != m.end1(); it1++)
    {
      for (it2_t it2 = it1.begin(); it2 != it1.end(); it2++)
      {
        std::cout << "(" << it2.index1() << "," << it2.index2() << ") = ";
        std::cout << *it2 << std::endl;
      }
    }


    {
        ublas::matrix<double> m(4,4);
        std::cout << m.data().size() << '\n';
    }

    {
        ublas::compressed_matrix<double> m(4, 4, 5*5);
        std::cout << m.value_data().size() << '\n';
    }

}

Answer 3

在给定维度信息和非零数的情况下，调用compressed_matrix 构造函数时分配内存。而对于矩阵类型，内存可能是稍后在矩阵中插入元素时动态分配的。