http://blog.csdn.net/insectC/article/details/5305239
如果在程序中需要调用gsl中的矩阵类型,首先需要声明#include<gsl/gsl_matrix.h>
与向量一样,gsl中的矩阵同样也构建在数据块之上。其声明如下:
- [gsl_matrix_double.h]
- ......
- typedef struct
- {
- size_t size1;//矩阵的行数
- size_t size2;//矩阵的列数
- size_t tda;//矩阵的实际列数
- double * data;//实际上就是block->data
- gsl_block * block;//矩阵相应的数据块
- int owner;//所有者标识符
- } gsl_matrix;
- ......
需要仔细说明的是矩阵中tda的意义。举一个矩阵的例子:
1 2 3 X X X
4 5 6 X X X
这个矩阵中"X"表示未使用的内存单元。则在这个矩阵中,size1=2,size2=3,而实际列数tda=6。这样的规定与c语言中二维数组的存储格式为行优先有关。因此gsl_matrix中block->data内存块的实际大小为size1*tda*sizeof(double)。 gsl在矩阵中还设置了一个size2参数正是体现了内容与描述分离的思想。
类似于向量,gsl也提供了各种关于矩阵内存分配的函数:
- [gsl_matrix_double.h]
- ......
- gsl_matrix *
- gsl_matrix_alloc (const size_t n1, const size_t n2);
- gsl_matrix *
- gsl_matrix_calloc (const size_t n1, const size_t n2);
- gsl_matrix *
- gsl_matrix_alloc_from_block (gsl_block * b,
- const size_t offset,
- const size_t n1,
- const size_t n2,
- const size_t d2);
- gsl_matrix *
- gsl_matrix_alloc_from_matrix (gsl_matrix * m,
- const size_t k1,
- const size_t k2,
- const size_t n1,
- const size_t n2);
- gsl_vector *
- gsl_vector_alloc_row_from_matrix (gsl_matrix * m,
- const size_t i);
- gsl_vector *
- gsl_vector_alloc_col_from_matrix (gsl_matrix * m,
- const size_t j);
- void gsl_matrix_free (gsl_matrix * m);
- ......
这些函数的作用容易从函数名中理解。需要注意的是其中alloc与calloc函数创建的矩阵中owner=1,而alloc_from_block与alloc_from_matrix中owner=0。如同vector 中的owner一样,不同的取值将影响gsl_matrix_free的动作。即如果owner=1,则销毁矩阵时将同时销毁矩阵所对应的数据块,而如果owner=0,则销毁矩阵的同时不会销毁对应的数据块。
如果需要访问矩阵中的第i+1行,j+1列的元素,可以使用下面的两个函数:
- [gsl_matrix_double.h]
- ......
- double gsl_matrix_get(const gsl_matrix * m, const size_t i, const size_t j);
- void gsl_matrix_set(gsl_matrix * m, const size_t i, const size_t j, const double x);
- ......
当然,gsl也允许以向量为单位访问矩阵元素。下面的两个函数将把给定向量中的元素拷贝到矩阵中行或列元素:
- [gsl_matrix_double.h]
- ......
- int gsl_matrix_set_row(gsl_matrix * m, const size_t i, const gsl_vector * v);
- int gsl_matrix_set_col(gsl_matrix * m, const size_t j, const gsl_vector * v);
- ......
或者,反过来,亦可将矩阵中某行或者某列拷贝到给定的向量中:
- [gsl_matrix_double.h]
- ......
- int gsl_matrix_get_row(gsl_vector * v, const gsl_matrix * m, const size_t i);
- int gsl_matrix_get_col(gsl_vector * v, const gsl_matrix * m, const size_t j);
- ......
此外,我们还可利用如下的两个函数直接根据矩阵中的数据创建新的向量:
- [gsl_matrix_double.h]
- ......
- gsl_vector *
- gsl_vector_alloc_row_from_matrix (gsl_matrix * m,
- const size_t i);
- gsl_vector *
- gsl_vector_alloc_col_from_matrix (gsl_matrix * m,
- const size_t j);
- ......
值得注意的是,与前面两个函数的拷贝方法不同,以这种方式创建的向量中的数据只是对矩阵中相应数据的一种引用,这一点在函数的源代码中得到验证:
- [getset_source.c]
- ......
- TYPE (gsl_vector) *
- FUNCTION (gsl_vector, alloc_row_from_matrix) (TYPE(gsl_matrix) * m,
- const size_t i)
- {