围绕矩阵/线性代数库的多态包装器-C ++，从本征开始

Question

我正在编写一个严重依赖线性代数例程的自定义C ++数值库。 我还使用Eigen来满足实际的矩阵运算。 我想将我的库与Eigen实现解耦，以便它不了解Eigen。 这将使我能够将Eigen引用保留在一个位置，并可以在不久的将来轻松将线性代数库更改为另一种实现。

在Java中，这将相对简单。 但是，由于Eigen使用模板，因此我遇到了困难。 特别是我正在使用MatrixXd和VectorXd类型。 有没有人建议围绕这些类构造包装器，以在Eigen和我的图书馆之间提供牢固的界限？

我的第一次尝试是使用组合实现的，因此对MyBaseMatrix的调用被定向为包含类型（例如MatrixXd）的调用，如下所示： https ://forum.kde.org/viewtopic.php?f=74&t=87072&p=154014&hilit = wrap + eigen＃p154014 。 但是我是否会保留Eigen的后台优化功能表示怀疑？

这里提出了另外两个解决方案： http ://eigen.tuxfamily.org/dox-devel/TopicCustomizingEigen.html#ExtendingMatrixBase（扩展MatrixBase或继承Matrix）。 但是，它们似乎不允许我在特征类型和数值库之间建立严格的界限。 扩展MatrixBase似乎也不允许运算符重载吗？

我曾考虑继承Matrix和MyBaseMatrix（多重继承），但是在尝试保留清晰的边界时，模板使我头疼。

是否有人对这个特定问题有任何经验，或者对C ++中的类似问题有解决方案？

Answer 1

从代码设计的角度来看，我不建议这样做，因为您不太可能会替换线性代数库。 因此，封装它很可能不会带来任何好处，并使您的代码更加复杂。 但是，如果您确实要执行此操作，则可以使用模板专门化。 遵循以下内容：

template< typename InternalMatrixType>
class Matrix
{
private:
    InternalMatrixType _matrix;
public:
   // Example function
   float operator[](unsigned index)
   {
      return _matrix[index];
   }
};

对于特定的线性代数库：

template<>
class Matrix<EigenMatrixType>
{
private:
    EigenMatrixType _matrix;
public:
   // Example function
   float operator[](unsigned index)
   {
      return _matrix.get(index);
   }
};

编辑：添加了有关typedef的信息以阐明用法。 根据穆德勒的以下评论。

然后，您可以在整个库中键入定义模板类的定义。 这将允许您使用cMatrix vs Matrix<InternalMatrixType> 。

typedef Matrix<InternalMatrixType> cMatrix;