c++ - 如何使用 Rcpp 就地缩放 NumericMatrix？

Question

这就是我现在做的

library(Rcpp)

A <- diag(c(1.0, 2.0, 3.0))
rownames(A) <- c('X', 'Y', 'Z')
colnames(A) <- c('A', 'B', 'C')

cppFunction('
void scaleMatrix(NumericMatrix& A, double x) {
    A = A * x;
}')

不幸的是它不起作用:(

> A
  A B C
X 1 0 0
Y 0 2 0
Z 0 0 3
> scaleMatrix(A, 2)
> A
  A B C
X 1 0 0
Y 0 2 0
Z 0 0 3

我从Rcpp FAQ, Question 5.1中学到了Rcpp 应该能够更改我按值传递的对象。从 Dirk's answer 中窃取示例我之前的问题:

> library(Rcpp)
> cppFunction("void inplaceMod(NumericVector x) { x = x * 2; }")
> x <- as.numeric(1:5)
> inplaceMod(x)
> x
[1]  2  4  6  8 10

我很困惑:可以就地修改 NumericVector，但不能修改 NumericMatrix？

Answer 1

您可以使用 NumericVector 保留行名和列名而不是 NumericMatrix ，请记住，R 中的矩阵只是具有附加维度的 vector 。您可以在从 R 转到 C++ 时(下面的 scaleVector)或在 C++ 中(下面的 scaleMatrix 取自 @Roland 现在已删除的答案)执行此切换:

library(Rcpp)
cppFunction('
NumericVector scaleVector(NumericVector& A, double x) {
    A = A * x;
    return A;
}')

cppFunction('
NumericMatrix scaleMatrix(NumericMatrix& A, double x) {
    NumericVector B = A;
    B = B * x;
    return A;
}')

如果将这两个函数应用于您的矩阵，行和列名称将被保留。然而，矩阵并没有原地改变:

A <- diag(1:3)
rownames(A) <- c('X', 'Y', 'Z')
colnames(A) <- c('A', 'B', 'C')

scaleMatrix(A, 2)
#>   A B C
#> X 2 0 0
#> Y 0 4 0
#> Z 0 0 6
scaleVector(A, 2)
#>   A B C
#> X 2 0 0
#> Y 0 4 0
#> Z 0 0 6
A
#>   A B C
#> X 1 0 0
#> Y 0 2 0
#> Z 0 0 3

原因是diag(1:3)实际上是一个整数矩阵，所以当你将它转移到一个numeric矩阵(或 vector )时会生成一个拷贝:

is.integer(A)
#> [1] TRUE

如果一开始使用数字矩阵，则修改就地完成:

A <- diag(c(1.0, 2.0, 3.0))
rownames(A) <- c('X', 'Y', 'Z')
colnames(A) <- c('A', 'B', 'C')

scaleMatrix(A, 2)
#>   A B C
#> X 2 0 0
#> Y 0 4 0
#> Z 0 0 6
scaleVector(A, 2)
#>   A B  C
#> X 4 0  0
#> Y 0 8  0
#> Z 0 0 12
A
#>   A B  C
#> X 4 0  0
#> Y 0 8  0
#> Z 0 0 12