C++中使用Eigen库初始化动态向量并正确调用的方法

你将相关变量收拢到结构体中、放在头文件统一管理的思路是可行的，出现type identifier expected报错是因为违反了C++类/结构体的成员声明语法规则：
在结构体内部直接声明成员时，类型 成员名(参数)的格式会被编译器解析为成员函数声明。你写的std::vector<std::vector<float>> posDesired(6)会被判定为：声明一个名为posDesired、返回值为二维float向量、入参类型为6的函数，但6不是合法的类型标识符，因此触发报错。

另外你的代码还有两个可优化点：

• 头文件中使用using namespace Eigen;会造成命名空间污染，所有引入该头文件的源文件都会被强制注入Eigen命名空间，提升命名冲突风险，不建议这么写。
• 既然使用Eigen做数值开发，固定维度的线性代数结构优先用Eigen原生类型，比嵌套std::vector内存连续性更好、运算效率更高，也更适配Eigen的工具函数。

方案1：保留嵌套std::vector结构（仅修正语法错误） #

最稳妥的写法是为结构体定义构造函数，在构造函数的初始化列表中完成成员的初始化，完全避免语法歧义，代码如下：

#pragma once
#ifndef INIT_VARIABLES_H
#define INIT_VARIABLES_H

#include <vector>
#include "Eigen/Dense"

struct DataStruct
{
    std::vector<std::vector<float>> posDesired;
    std::vector<std::vector<float>> velDesired;
    std::vector<std::vector<float>> posRobot;
    std::vector<std::vector<float>> ErrorRobot;
    std::vector<std::vector<float>> velRobot;
    std::vector<std::vector<float>> velRobotcalc;
    std::vector<std::vector<float>> errorPos;
    std::vector<std::vector<float>> errorVel;
    std::vector<float> errorAnt;
    std::vector<std::vector<float>> P;
    std::vector<std::vector<float>> D;
    std::vector<std::vector<float>> I;
    std::vector<std::vector<float>> PIDOUT;
    std::vector<float> errorInt;
    std::vector<float> posRobotAnt;

    // 构造函数初始化所有成员
    DataStruct()
        : posDesired(6),
          velDesired(6),
          posRobot(6),
          ErrorRobot(6),
          velRobot(6),
          velRobotcalc(6),
          errorPos(6),
          errorVel(6),
          errorAnt(6, 0.0f),
          P(6),
          D(6),
          I(6),
          PIDOUT(6),
          errorInt(6, 0.0f),
          posRobotAnt(6, 0.0f)
    {}
};

#endif

使用时在源文件中引入头文件，实例化结构体即可，需要调整第二维长度时直接对对应外层vector的元素做resize/push_back操作即可。

方案2：使用Eigen原生类型（推荐，适配你的开发场景） #

你需要的“第一维固定为6、第二维动态调整为i”的结构，刚好对应Eigen的固定行、动态列矩阵类型Eigen::Matrix<float, 6, Eigen::Dynamic>，相比嵌套vector性能更好，操作更便捷，修正后代码如下：

#pragma once
#ifndef INIT_VARIABLES_H
#define INIT_VARIABLES_H

#include "Eigen/Dense"

struct DataStruct
{
    // 6行、动态列float矩阵，对应6*i维度
    Eigen::Matrix<float, 6, Eigen::Dynamic> posDesired;
    Eigen::Matrix<float, 6, Eigen::Dynamic> velDesired;
    Eigen::Matrix<float, 6, Eigen::Dynamic> posRobot;
    Eigen::Matrix<float, 6, Eigen::Dynamic> ErrorRobot;
    Eigen::Matrix<float, 6, Eigen::Dynamic> velRobot;
    Eigen::Matrix<float, 6, Eigen::Dynamic> velRobotcalc;
    Eigen::Matrix<float, 6, Eigen::Dynamic> errorPos;
    Eigen::Matrix<float, 6, Eigen::Dynamic> errorVel;
    Eigen::Matrix<float, 6, 1> errorAnt; // 固定6*1列向量
    Eigen::Matrix<float, 6, Eigen::Dynamic> P;
    Eigen::Matrix<float, 6, Eigen::Dynamic> D;
    Eigen::Matrix<float, 6, Eigen::Dynamic> I;
    Eigen::Matrix<float, 6, Eigen::Dynamic> PIDOUT;
    Eigen::Matrix<float, 6, 1> errorInt;
    Eigen::Matrix<float, 6, 1> posRobotAnt;

    DataStruct()
    {
        // 固定尺寸向量初始化为全0
        errorAnt.setZero();
        errorInt.setZero();
        posRobotAnt.setZero();
        // 动态尺寸矩阵初始化为6行0列，后续需要时调用resize调整列数
        posDesired.resize(6, 0);
        velDesired.resize(6, 0);
        posRobot.resize(6, 0);
        ErrorRobot.resize(6, 0);
        velRobot.resize(6, 0);
        velRobotcalc.resize(6, 0);
        errorPos.resize(6, 0);
        errorVel.resize(6, 0);
        P.resize(6, 0);
        D.resize(6, 0);
        I.resize(6, 0);
        PIDOUT.resize(6, 0);
    }
};

#endif

调用示例：

#include "init_variables.h"

int main()
{
    DataStruct data;
    int i = 5;
    // 调整为6*5维度
    data.posDesired.resize(6, i);
    // 访问第0行第0列元素
    data.posDesired(0, 0) = 1.2f;
    return 0;
}

• 不要在头文件中直接定义全局的结构体实例，否则多源文件包含时会触发重复定义错误。如果需要全局可用的实例，可在头文件中用extern DataStruct g_data;声明，在单个cpp文件中写入DataStruct g_data;完成定义。
• C++11及以上标准虽然支持成员就地初始化，但不要用圆括号传参，否则仍会被解析为函数声明；如果要用就地初始化，可使用花括号，但要注意区分列表初始化和构造函数调用的歧义，优先选择构造函数初始化列表的写法。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mikel lasa