如何在不指定维度的情况下使用 Eigen 声明张量？

如何解决如何在不指定维度的情况下使用 Eigen 声明张量？

我有一个函数，它将一个维度为 n 的张量作为输入，我必须存储这个张量以便以后重用。 但是，我事先不知道我的张量的维度。 我想这样做：

//in class.h
Eigen::Tensor<double,N> mytensor;
//in class.cpp 
mytensor = input; 

有没有办法做到这一点？

解决方法

由于参数 N 是一个非类型模板参数，它必须是编译时已知的值。这意味着您不能真正将带有未指定 Eigen::Tensor 的 N 存储在变量中，因为每个具有不同大小的实例化都是不同的类型。

您可以使用 std::variant 和 std::any 等容器来解决此问题。它们可以分别存储来自一组封闭类型或任何类型的类型的对象。例如，您可以使用 std::any 创建一个帮助程序 tensor_holder 类，如下所示：

template <typename T>
class tensor_holder
{
private:
    std::any _held;
    size_t _size;
public:
    template <int N>
    constexpr tensor_holder(Eigen::Tensor<T,N> tensor) :
        _held{std::move(tensor)},_size{N}
    {
    }
    constexpr tensor_holder(const tensor_holder&) = default;
    constexpr tensor_holder(tensor_holder&&) = default;
    template <size_t N>
    Eigen::Tensor<T,N>& get()
    {
        return std::any_cast<Eigen::Tensor<T,N>&>(_held);
    }
    template <size_t N>
    const Eigen::Tensor<T,N>& get() const
    {
        return std::any_cast<Eigen::Tensor<T,N>&>(_held);
    }
    constexpr int size() const noexcept
    {
        return _size;
    }
};

它在 Eigen::Tensor 中存储任意大小的 std::any。如果提供的大小不匹配，成员函数 get 将抛出 std::bad_any_cast 实际张量大小（请注意，大小作为编译时值的限制不会消失）。

假设你有一小组可能的张量大小，你可以在你的函数中运行不同的分支，如下所示：

void use_tensor(const tensor_holder<double>& in)
{
    static tensor_holder held = in; // it can be stored for later    

    if (held.size() == 4)
    {
        auto& tensor = held.get<4>();
        tensor(0,1,2,3) = 115.5;
    }
    else if (held.size() == 3)
    {
        // some other logic
    }
}

在这种情况下，您也可以使用 switch 代替 if。仅当您必须支持的不同张量大小的数量很少时，此解决方案才实用。我不知道你打算如何使用你的张量，所以我很难说这个解决方案是否足够。

感谢类 tensor_holder 的转换构造函数，您可以通过简单地为它提供任意大小的 Eigen::Tensor 来调用该函数：

use_tensor(Eigen::Tensor<double,3>{});

(godbolt)