为什么矩阵在通过 Eigen 中的 Ref & 时被复制

Question

我通过编写以下代码来测试变量是否被复制。这段代码来自官方文档：https://eigen.tuxfamily.org/dox/classEigen_1_1Ref.html

void cov(const Ref<const MatrixXf> & x, const Ref<const MatrixXf> & y, Ref<MatrixXf> C)
{
    cout << "address of x : " << &x << endl;
    cout << "address of C : " << &C << endl;
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
    MatrixXf m1(3,3);
    MatrixXf m2(3,3);
    MatrixXf m3(3,3);
    m1 << 1,2,3,4,5,6,7,8,9;
    m2 << 1,2,3,4,5,6,7,8,9;
    m3 << 1,2,3,4,5,6,7,8,9;
    cout << "address of m1 : " << &m1 << endl;
    cout << "address of m3 : " << &m3 << endl;
    cov(m1, m2, m3);
}

输出如下。

address of m1 : 0x7ffeefbff4e8 
address of m3 : 0x7ffeefbff498
address of x : 0x7ffeefbff370
address of C : 0x7ffeefbff308

x 和 m1、m3 和 C 的地址不同（我认为它们应该是相同的，因为我通过引用传递变量）。谁能给我解释一下为什么？

感谢@Nelfeal 的回答。我尝试使用调试器来证明这一点。 以下是上述代码的调试信息。我们可以在 m1 和 x 中看到这一点。 “m_data”共享相同的地址 0x329f800。

但是，有人可以告诉我以下两段代码的区别吗？我想“Ref”本身已经是一个引用，那为什么还要加上引用标记“&”呢？

void cov(const Ref<const MatrixXf> x, const Ref<const MatrixXf> y, Ref<MatrixXf> C)

void cov(const Ref<const MatrixXf> &x, const Ref<const MatrixXf> &y, Ref<MatrixXf> C)

Answer 1

Ref 和 MatrixXf 仍然是不同的对象，并且将位于不同的地址。这并不意味着整个矩阵都被复制了：只是创建了一个 Ref 对象。

我以为“Ref”本身已经是一个引用，那为什么还要加上引用标记“&”呢？

不，Ref 不是参考。至少从语言的角度来看不是。 Ref 是一个恰好在 Eigen 中使用的对象，就像 C++ 引用一样。当您传递const Ref<const T> 时，您正在复制（通过转换创建）Ref 对象，因为您仍在传递按值，但希望您没有复制相应的@987654329 @（这就是重点）。当您传递const Ref<const T>& 时，您不会复制任何内容，因为您是通过引用传递。

现在，一种方法是否比另一种更好在很大程度上取决于 Ref 到底是什么，我对此知之甚少，无法做出任何假设，除了“它可能很小”。因为这就是重点：一般意义上的引用，无论是指针、C++ 引用还是Ref 对象，都应该是非常轻量级、易于复制且快速复制的，因此您不必当你想在另一个函数中访问它时，复制整个引用的对象。

最后，您在 const Ref<const T> 和 const Ref<const T>& 之间选择什么可能并不重要，特别是因为您很可能没有预先存在的 Ref 对象来传递（所以它将被创建无论如何，在这两种情况下）。但是，选择const Ref<const T>& 并没有什么坏处。并且与 C++ 中对象的一般传递方式保持一致。

Worth a read.