ゲームプログラミング初心者講座: 【C++】 Eigen行列の積

【C++】 Eigen行列の積
(2019年9月14日)

■使用ソフト
・Visual Studio Community 2019

■言語
・C/C++

■Windows SDK バージョン
・10.0.17763.0
　※Windows SDK バージョンの変更方法

■使用ライブラリ
・Eigen 3.3.7
　※Eigen行列計算ライブラリ導入方法

■手順
１．以下をベースにコード変更する。
【C++】メッセージボックスの作成

２．C++ファイル(.cpp)を以下のとおり変更する。

#include <windows.h>
#include <Eigen/Core>
#include <chrono>
#include <vector>

//------------------------------------------------------------
// MultMtx()関数：行列の積
//------------------------------------------------------------
void MultMtx(std::vector<std::vector<double> >& mtx1, std::vector<std::vector<double> >& mtx2, std::vector<std::vector<double> >& resultMtx)
{
for (int i = 0; i < (int)mtx1.size(); i++)
{
for (int j = 0; j < (int)mtx2[0].size(); j++)
{
double sum = 0;
for (int k = 0; k < (int)mtx2.size(); k++)
{
sum += mtx1[i][k] * mtx2[k][j];
}
resultMtx[i][j] = sum;
}
}
}

//--------------------------------------------------------------------------------------
// wWinMain()関数：エントリーポイント
//--------------------------------------------------------------------------------------
int APIENTRY wWinMain(_In_ HINSTANCE hInstance, _In_opt_ HINSTANCE hPrevInstance, _In_ LPWSTR lpCmdLine, _In_ int nCmdShow)
{
WCHAR wcText[256];

//------------------------------------------------------------
// Eigenを使用した行列の積
//------------------------------------------------------------
auto Start = std::chrono::system_clock::now();//時間計測開始

Eigen::MatrixXd mat1 = Eigen::MatrixXd::Constant(100, 100, 0.011);
Eigen::MatrixXd mat2 = Eigen::MatrixXd::Constant(100, 100, 0.011);

for (int i = 0; i < 100; i++)
{
mat1 *= mat2;
}

auto End = std::chrono::system_clock::now();//時間計測終了
auto Calc = End - Start;
auto Time = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(Calc).count();

//------------------------------------------------------------
// std::vectorを使用した行列の積
//------------------------------------------------------------
auto Start2 = std::chrono::system_clock::now();//時間計測開始

std::vector<std::vector<double> > mat3(100, std::vector<double>(100, 0.011));
std::vector<std::vector<double> > mat4(100, std::vector<double>(100, 0.011));
std::vector<std::vector<double> > result(100, std::vector<double>(100));

for (int i = 0; i < 100; i++)
{
MultMtx(mat3, mat4, result);
mat3 = result;
}

auto End2 = std::chrono::system_clock::now();//時間計測終了
auto Calc2 = End2 - Start2;
auto Time2 = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(Calc2).count();

//------------------------------------------------------------
// 出力
//------------------------------------------------------------
swprintf(wcText, 256, L"%lf, %lld, %lf, %lld", mat1(0, 0), Time, mat3[0][0], Time2);

MessageBox(NULL, wcText, L"Eigen", MB_OK);

return 0;
}

３．実行結果（Eigenを使用した行列の積とstd::vectorを使用した行列の積の速度比較）