如何在Eigen C++库中获取PlainObjectBase的基础数据类型？

要在函数中获取Eigen::PlainObjectBase对象的基础数据类型并转为字符串，可以结合Eigen的类型别名和模板特化实现，同时支持识别std::complex类型的内部基础类型。

实现思路 #

1. 利用Eigen矩阵的Scalar类型别名，直接获取矩阵的标量类型（比如MatrixXd的Scalar是double，std::complex<float>的Scalar就是std::complex<float>）
2. 通过模板特化的类型萃取类，将C++类型映射为对应的字符串描述
3. 针对std::complex<T>做单独特化，同时提取内部的基础类型信息

完整代码示例 #

#include <Eigen/Core>
#include <string>
#include <complex>
#include <iostream>

// 基础类型萃取模板
template<typename T>
struct TypeToString {
    static std::string get() { return "unknown"; }
};

// 针对基础数值类型的特化
template<> struct TypeToString<float> { static std::string get() { return "float"; } };
template<> struct TypeToString<double> { static std::string get() { return "double"; } };
template<> struct TypeToString<int> { static std::string get() { return "int"; } };
template<> struct TypeToString<long> { static std::string get() { return "long"; } };

// 针对std::complex的特化，提取内部基础类型
template<typename T>
struct TypeToString<std::complex<T>> {
    static std::string get() {
        return "complex<" + TypeToString<T>::get() + ">";
    }
    // 额外提供获取内部基础类型的方法
    static std::string get_basic_type() {
        return TypeToString<T>::get();
    }
};

template<class Derived>
void myFunction(const Eigen::PlainObjectBase<Derived>& matrix)
{
    using ScalarType = typename Derived::Scalar;
    
    // 获取完整类型描述（包括complex标记）
    std::string fullType = TypeToString<ScalarType>::get();
    // 获取基础数据类型（比如complex<float>返回float）
    std::string basicType = TypeToString<typename Eigen::NumTraits<ScalarType>::Real>::get();
    
    std::cout << "Full type: " << fullType << std::endl;
    std::cout << "Basic data type: " << basicType << std::endl;
}

int main() {
    Eigen::MatrixXd A;
    std::cout << "=== Testing MatrixXd ===" << std::endl;
    myFunction(A); // 输出Full type: double; Basic data type: double

    Eigen::VectorXf b;
    std::cout << "\n=== Testing VectorXf ===" << std::endl;
    myFunction(b); // 输出Full type: float; Basic data type: float

    Eigen::Matrix<std::complex<float>, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic> C;
    std::cout << "\n=== Testing Matrix<std::complex<float>> ===" << std::endl;
    myFunction(C); // 输出Full type: complex<float>; Basic data type: float
    
    return 0;
}

代码说明 #

• TypeToString模板：通过特化实现不同C++类型到字符串的映射，默认返回"unknown"处理未覆盖的类型
• std::complex<T>特化：不仅返回包含complex的完整类型字符串，还提供get_basic_type方法直接获取内部基础类型
• Eigen::NumTraits<ScalarType>::Real：Eigen提供的工具，可直接提取标量类型的实部基础类型（无论是否是complex），简化基础类型的获取逻辑
• 在myFunction中，我们同时输出了完整类型描述和基础数据类型，满足两种需求

输出结果 #

=== Testing MatrixXd ===
Full type: double
Basic data type: double

=== Testing VectorXf ===
Full type: float
Basic data type: float

=== Testing Matrix<std::complex<float>> ===
Full type: complex<float>
Basic data type: float

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Soo