如何无需构建系统或参数，用相对路径实现Eigen插件文件引入？

问题 #

我尝试通过#define扩展Eigen的矩阵类以适配自定义库，Eigen位于/usr/local/include目录，项目在独立文件夹中，已遵循Eigen的插件自定义规范操作。

我在名为SparseMatrix的文件中定义了扩展文件的相对路径：

#define EIGEN_MATRIXBASE_PLUGIN "src/Eigen_Extension/Matrix_Extension.hpp"
#define EIGEN_SPARSEMATRIX_PLUGIN "src/Eigen_Extension/Sparse_Matrix_Extension.hpp"

#include <Eigen/Core>
#include <Eigen/Sparse>

使用g++ test.cpp编译时出现错误：

SparseMatrix:59:33: fatal error: src/Eigen_Extension/Matrix_Extension.hpp: No such file or directory
   59 | #define EIGEN_MATRIXBASE_PLUGIN "src/Eigen_Extension/Matrix_Extension.hpp"
      |                                 ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
compilation terminated. 

已知gcc会在Eigen头文件的上下文里尝试引入该路径，用绝对路径可正常编译。核心需求是：不使用构建系统或编译参数，仅通过相对路径实现插件文件的引入。

我曾尝试用__FILE__构建宏定义结构，但出现无法引入Eigen的问题。

解决方案 #

问题出在Eigen头文件展开时，当前路径是系统目录下的Eigen位置，而非你的项目目录，直接写相对路径会找不到文件。可以利用__FILE__宏获取当前SparseMatrix文件的绝对路径，拼接出插件的正确路径，具体实现如下：

1. 先定义宏提取当前文件所在目录：

// 截取当前文件的目录路径
#define __GET_FILE_DIR__(PATH) \
    (strrchr(PATH, '/') ? (strncpy((char*)alloca(strrchr(PATH, '/') - PATH + 1), PATH, strrchr(PATH, '/') - PATH + 1), (char*)alloca(strrchr(PATH, '/') - PATH + 1)) : ".")
#define __FILE_DIR__ __GET_FILE_DIR__(__FILE__)

2. 用目录宏拼接插件路径，替换原有的插件定义：

#define EIGEN_MATRIXBASE_PLUGIN __FILE_DIR__ "/src/Eigen_Extension/Matrix_Extension.hpp"
#define EIGEN_SPARSEMATRIX_PLUGIN __FILE_DIR__ "/src/Eigen_Extension/Sparse_Matrix_Extension.hpp"

#include <Eigen/Core>
#include <Eigen/Sparse>

关键说明 #

• __FILE__返回当前SparseMatrix文件的绝对路径，__GET_FILE_DIR__通过字符串操作截取文件所在目录。
• 使用alloca在栈上分配临时内存，无需手动释放，避免内存泄漏。
• 拼接后的路径是基于当前文件位置的绝对路径，Eigen头文件展开时能准确定位到插件文件。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Seth Wolfgang