Eigen Block模板参数Row为1时赋值给Ref的编译错误解决方法

问题重现 #

以下代码尝试将1行的Block绑定到Eigen::Ref时会触发编译错误：

Eigen::Matrix<float, 5, Dynamic> m(5, 5);
auto r = m.topRows<1>();
Eigen::Ref<Eigen::Matrix<float, 1, Dynamic>> r2(r);

编译错误信息：

error: no matching function for call to ‘Eigen::Ref<Eigen::Matrix<float, 1, -1> >::Ref(Eigen::Block<Eigen::Matrix<float, 5, -1>, 1, -1, false>&)’
   46 |   Eigen::Ref<Eigen::Matrix<float, 1, Dynamic>> r2(r);

但当topRows的行数指定为2或更多时，代码可正常编译：

Eigen::Matrix<float, 5, Dynamic> m(5, 5);
auto r = m.topRows<2>();
Eigen::Ref<Eigen::Matrix<float, 2, Dynamic>> r2(r);

原因分析 #

Eigen对Block模板做了特殊特化：当模板参数中RowsAtCompileTime=1时，该Block会被特化为行向量兼容类型（本质是Eigen::Block的行向量特化版本），而你声明的Eigen::Ref<Eigen::Matrix<float,1,Dynamic>>是1行普通矩阵类型，两者的表达式类型不匹配，导致Ref的构造函数无法找到合适的重载。

规避方法 #

方法1：将Ref类型改为行向量类型 #

直接使用行向量的别名或显式行向量模板定义，匹配Block的特化类型：

Eigen::Matrix<float, 5, Dynamic> m(5, 5);
auto r = m.topRows<1>();
// 使用行向量别名
Eigen::Ref<Eigen::RowVectorXf> r2(r);
// 或显式指定行向量的模板参数
Eigen::Ref<Eigen::Matrix<float, 1, Dynamic, Eigen::RowMajor>> r2(r);

方法2：显式转换为矩阵表达式 #

调用.matrix()方法将特化的行向量Block转换为普通矩阵表达式，即可匹配Ref的矩阵类型：

Eigen::Matrix<float, 5, Dynamic> m(5, 5);
auto r = m.topRows<1>();
Eigen::Ref<Eigen::Matrix<float, 1, Dynamic>> r2(r.matrix());

方法3：指定Block的具体类型（不推荐） #

避免auto推导，直接声明普通矩阵类型的Block，不过这种写法冗余，仅作参考：

Eigen::Matrix<float, 5, Dynamic> m(5, 5);
Eigen::Block<Eigen::Matrix<float,5,Dynamic>,1,Dynamic,false> r = m.topRows<1>();
Eigen::Ref<Eigen::Matrix<float,1,Dynamic>> r2(r);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Khan