为什么 Eigen 限制堆栈的大小？答案

【问题标题】：Why Eigen limits size on the stack?为什么 Eigen 限制堆栈的大小？
【发布时间】：2022-07-21 15:02:27
【问题描述】：

我最近发现 Eigen 使用 EIGEN_STACK_ALLOCATION_LIMIT 限制静态矩阵的大小（到 128kB）。

这个限制的原因是什么？

相关：stackoverflow.com/q/13636684/4117728。堆栈是有限的，这不是特征错误，虽然 128kB 相当少
如果您想在堆栈上有更大的矩阵，您可以在包含 Eigen 之前预定义该宏（最好使用命令行参数）。请注意，这是每个矩阵的限制，即，如果您同时有许多大矩阵，您仍然可能超出堆栈容量。

标签： c++ eigen

【解决方案1】：

想到几个原因：

Eigen 常用于多线程代码中。主线程以外的线程通常具有固定的堆栈大小。 2-8 MiB 是常见的限制。除此之外，一些 Eigen、BLAS 和 LAPACK 例程在内部使用 alloca。在应用程序因如此大的矩阵崩溃之前，所有这些结合起来并没有留下太多空间
好处很少。分配成本将与您在这样的规模下进行的任何操作相形见绌。
存在潜在的隐性成本。就像std::array，恒定时间移动构造/移动分配是不可能的。考虑这个简单的例子：
```
using Matrix = Eigen::Matrix<double, 128, 128>;
Matrix fill();

void foo()
{
    Matrix x;
    x = fill();
}
```
您可能认为您直接分配给x，并且由于复制省略，没有额外费用。但实际上，编译器会分配一个临时矩阵的堆栈空间。然后fill() 将其结果存储在那里。然后将该结果复制到x。复制省略在这种情况下不起作用，因为返回值需要没有别名。

使用动态矩阵，我们只需交换一些指针并完成它。

【讨论】：

用例是尝试使用 autodiff 库计算一些导数。由于 Scalar 类型必须携带所有导数才能使 autodiff 工作，因此一个简单的 6x6 矩阵由于 Scalar 类型的大尺寸而达到了极限。
@jjcasmar 并没有真正改变您正在处理不适合堆栈分配的大量数据的事实。