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-rw-r--r--ext/pybind11/tests/test_eigen.cpp304
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diff --git a/ext/pybind11/tests/test_eigen.cpp b/ext/pybind11/tests/test_eigen.cpp
index 588cdceb3..f2ec8fd2e 100644
--- a/ext/pybind11/tests/test_eigen.cpp
+++ b/ext/pybind11/tests/test_eigen.cpp
@@ -8,55 +8,160 @@
*/
#include "pybind11_tests.h"
+#include "constructor_stats.h"
#include <pybind11/eigen.h>
#include <Eigen/Cholesky>
-Eigen::VectorXf double_col(const Eigen::VectorXf& x)
-{ return 2.0f * x; }
+using MatrixXdR = Eigen::Matrix<double, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic, Eigen::RowMajor>;
-Eigen::RowVectorXf double_row(const Eigen::RowVectorXf& x)
-{ return 2.0f * x; }
-Eigen::MatrixXf double_mat_cm(const Eigen::MatrixXf& x)
-{ return 2.0f * x; }
-// Different ways of passing via Eigen::Ref; the first and second are the Eigen-recommended
-Eigen::MatrixXd cholesky1(Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd> &x) { return x.llt().matrixL(); }
-Eigen::MatrixXd cholesky2(const Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd> &x) { return x.llt().matrixL(); }
-Eigen::MatrixXd cholesky3(const Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd> &x) { return x.llt().matrixL(); }
-Eigen::MatrixXd cholesky4(Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd> &x) { return x.llt().matrixL(); }
-Eigen::MatrixXd cholesky5(Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd> x) { return x.llt().matrixL(); }
-Eigen::MatrixXd cholesky6(Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd> x) { return x.llt().matrixL(); }
+// Sets/resets a testing reference matrix to have values of 10*r + c, where r and c are the
+// (1-based) row/column number.
+template <typename M> void reset_ref(M &x) {
+ for (int i = 0; i < x.rows(); i++) for (int j = 0; j < x.cols(); j++)
+ x(i, j) = 11 + 10*i + j;
+}
-typedef Eigen::Matrix<float, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic, Eigen::RowMajor> MatrixXfRowMajor;
-MatrixXfRowMajor double_mat_rm(const MatrixXfRowMajor& x)
-{ return 2.0f * x; }
+// Returns a static, column-major matrix
+Eigen::MatrixXd &get_cm() {
+ static Eigen::MatrixXd *x;
+ if (!x) {
+ x = new Eigen::MatrixXd(3, 3);
+ reset_ref(*x);
+ }
+ return *x;
+}
+// Likewise, but row-major
+MatrixXdR &get_rm() {
+ static MatrixXdR *x;
+ if (!x) {
+ x = new MatrixXdR(3, 3);
+ reset_ref(*x);
+ }
+ return *x;
+}
+// Resets the values of the static matrices returned by get_cm()/get_rm()
+void reset_refs() {
+ reset_ref(get_cm());
+ reset_ref(get_rm());
+}
+
+// Returns element 2,1 from a matrix (used to test copy/nocopy)
+double get_elem(Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd> m) { return m(2, 1); };
+
+
+// Returns a matrix with 10*r + 100*c added to each matrix element (to help test that the matrix
+// reference is referencing rows/columns correctly).
+template <typename MatrixArgType> Eigen::MatrixXd adjust_matrix(MatrixArgType m) {
+ Eigen::MatrixXd ret(m);
+ for (int c = 0; c < m.cols(); c++) for (int r = 0; r < m.rows(); r++)
+ ret(r, c) += 10*r + 100*c;
+ return ret;
+}
+
+struct CustomOperatorNew {
+ CustomOperatorNew() = default;
+
+ Eigen::Matrix4d a = Eigen::Matrix4d::Zero();
+ Eigen::Matrix4d b = Eigen::Matrix4d::Identity();
+
+ EIGEN_MAKE_ALIGNED_OPERATOR_NEW;
+};
test_initializer eigen([](py::module &m) {
typedef Eigen::Matrix<float, 5, 6, Eigen::RowMajor> FixedMatrixR;
typedef Eigen::Matrix<float, 5, 6> FixedMatrixC;
typedef Eigen::Matrix<float, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic, Eigen::RowMajor> DenseMatrixR;
typedef Eigen::Matrix<float, Eigen::Dynamic, Eigen::Dynamic> DenseMatrixC;
+ typedef Eigen::Matrix<float, 4, Eigen::Dynamic> FourRowMatrixC;
+ typedef Eigen::Matrix<float, Eigen::Dynamic, 4> FourColMatrixC;
+ typedef Eigen::Matrix<float, 4, Eigen::Dynamic> FourRowMatrixR;
+ typedef Eigen::Matrix<float, Eigen::Dynamic, 4> FourColMatrixR;
typedef Eigen::SparseMatrix<float, Eigen::RowMajor> SparseMatrixR;
typedef Eigen::SparseMatrix<float> SparseMatrixC;
m.attr("have_eigen") = true;
- // Non-symmetric matrix with zero elements
- Eigen::MatrixXf mat(5, 6);
- mat << 0, 3, 0, 0, 0, 11, 22, 0, 0, 0, 17, 11, 7, 5, 0, 1, 0, 11, 0,
- 0, 0, 0, 0, 11, 0, 0, 14, 0, 8, 11;
-
- m.def("double_col", &double_col);
- m.def("double_row", &double_row);
- m.def("double_mat_cm", &double_mat_cm);
- m.def("double_mat_rm", &double_mat_rm);
- m.def("cholesky1", &cholesky1);
- m.def("cholesky2", &cholesky2);
- m.def("cholesky3", &cholesky3);
- m.def("cholesky4", &cholesky4);
- m.def("cholesky5", &cholesky5);
- m.def("cholesky6", &cholesky6);
+ m.def("double_col", [](const Eigen::VectorXf &x) -> Eigen::VectorXf { return 2.0f * x; });
+ m.def("double_row", [](const Eigen::RowVectorXf &x) -> Eigen::RowVectorXf { return 2.0f * x; });
+ m.def("double_complex", [](const Eigen::VectorXcf &x) -> Eigen::VectorXcf { return 2.0f * x; });
+ m.def("double_threec", [](py::EigenDRef<Eigen::Vector3f> x) { x *= 2; });
+ m.def("double_threer", [](py::EigenDRef<Eigen::RowVector3f> x) { x *= 2; });
+ m.def("double_mat_cm", [](Eigen::MatrixXf x) -> Eigen::MatrixXf { return 2.0f * x; });
+ m.def("double_mat_rm", [](DenseMatrixR x) -> DenseMatrixR { return 2.0f * x; });
+
+ // Different ways of passing via Eigen::Ref; the first and second are the Eigen-recommended
+ m.def("cholesky1", [](Eigen::Ref<MatrixXdR> x) -> Eigen::MatrixXd { return x.llt().matrixL(); });
+ m.def("cholesky2", [](const Eigen::Ref<const MatrixXdR> &x) -> Eigen::MatrixXd { return x.llt().matrixL(); });
+ m.def("cholesky3", [](const Eigen::Ref<MatrixXdR> &x) -> Eigen::MatrixXd { return x.llt().matrixL(); });
+ m.def("cholesky4", [](Eigen::Ref<const MatrixXdR> x) -> Eigen::MatrixXd { return x.llt().matrixL(); });
+
+ // Mutators: these add some value to the given element using Eigen, but Eigen should be mapping into
+ // the numpy array data and so the result should show up there. There are three versions: one that
+ // works on a contiguous-row matrix (numpy's default), one for a contiguous-column matrix, and one
+ // for any matrix.
+ auto add_rm = [](Eigen::Ref<MatrixXdR> x, int r, int c, double v) { x(r,c) += v; };
+ auto add_cm = [](Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd> x, int r, int c, double v) { x(r,c) += v; };
+
+ // Mutators (Eigen maps into numpy variables):
+ m.def("add_rm", add_rm); // Only takes row-contiguous
+ m.def("add_cm", add_cm); // Only takes column-contiguous
+ // Overloaded versions that will accept either row or column contiguous:
+ m.def("add1", add_rm);
+ m.def("add1", add_cm);
+ m.def("add2", add_cm);
+ m.def("add2", add_rm);
+ // This one accepts a matrix of any stride:
+ m.def("add_any", [](py::EigenDRef<Eigen::MatrixXd> x, int r, int c, double v) { x(r,c) += v; });
+
+ // Return mutable references (numpy maps into eigen varibles)
+ m.def("get_cm_ref", []() { return Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd>(get_cm()); });
+ m.def("get_rm_ref", []() { return Eigen::Ref<MatrixXdR>(get_rm()); });
+ // The same references, but non-mutable (numpy maps into eigen variables, but is !writeable)
+ m.def("get_cm_const_ref", []() { return Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd>(get_cm()); });
+ m.def("get_rm_const_ref", []() { return Eigen::Ref<const MatrixXdR>(get_rm()); });
+ // Just the corners (via a Map instead of a Ref):
+ m.def("get_cm_corners", []() {
+ auto &x = get_cm();
+ return py::EigenDMap<Eigen::Matrix2d>(
+ x.data(),
+ py::EigenDStride(x.outerStride() * (x.rows() - 1), x.innerStride() * (x.cols() - 1)));
+ });
+ m.def("get_cm_corners_const", []() {
+ const auto &x = get_cm();
+ return py::EigenDMap<const Eigen::Matrix2d>(
+ x.data(),
+ py::EigenDStride(x.outerStride() * (x.rows() - 1), x.innerStride() * (x.cols() - 1)));
+ });
+
+ m.def("reset_refs", reset_refs); // Restores get_{cm,rm}_ref to original values
+
+ // Increments and returns ref to (same) matrix
+ m.def("incr_matrix", [](Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd> m, double v) {
+ m += Eigen::MatrixXd::Constant(m.rows(), m.cols(), v);
+ return m;
+ }, py::return_value_policy::reference);
+
+ // Same, but accepts a matrix of any strides
+ m.def("incr_matrix_any", [](py::EigenDRef<Eigen::MatrixXd> m, double v) {
+ m += Eigen::MatrixXd::Constant(m.rows(), m.cols(), v);
+ return m;
+ }, py::return_value_policy::reference);
+
+ // Returns an eigen slice of even rows
+ m.def("even_rows", [](py::EigenDRef<Eigen::MatrixXd> m) {
+ return py::EigenDMap<Eigen::MatrixXd>(
+ m.data(), (m.rows() + 1) / 2, m.cols(),
+ py::EigenDStride(m.outerStride(), 2 * m.innerStride()));
+ }, py::return_value_policy::reference);
+
+ // Returns an eigen slice of even columns
+ m.def("even_cols", [](py::EigenDRef<Eigen::MatrixXd> m) {
+ return py::EigenDMap<Eigen::MatrixXd>(
+ m.data(), m.rows(), (m.cols() + 1) / 2,
+ py::EigenDStride(2 * m.outerStride(), m.innerStride()));
+ }, py::return_value_policy::reference);
// Returns diagonals: a vector-like object with an inner stride != 1
m.def("diagonal", [](const Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd> &x) { return x.diagonal(); });
@@ -68,6 +173,52 @@ test_initializer eigen([](py::module &m) {
return x.block(start_row, start_col, block_rows, block_cols);
});
+ // return value referencing/copying tests:
+ class ReturnTester {
+ Eigen::MatrixXd mat = create();
+ public:
+ ReturnTester() { print_created(this); }
+ ~ReturnTester() { print_destroyed(this); }
+ static Eigen::MatrixXd create() { return Eigen::MatrixXd::Ones(10, 10); }
+ static const Eigen::MatrixXd createConst() { return Eigen::MatrixXd::Ones(10, 10); }
+ Eigen::MatrixXd &get() { return mat; }
+ Eigen::MatrixXd *getPtr() { return &mat; }
+ const Eigen::MatrixXd &view() { return mat; }
+ const Eigen::MatrixXd *viewPtr() { return &mat; }
+ Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd> ref() { return mat; }
+ Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd> refConst() { return mat; }
+ Eigen::Block<Eigen::MatrixXd> block(int r, int c, int nrow, int ncol) { return mat.block(r, c, nrow, ncol); }
+ Eigen::Block<const Eigen::MatrixXd> blockConst(int r, int c, int nrow, int ncol) const { return mat.block(r, c, nrow, ncol); }
+ py::EigenDMap<Eigen::Matrix2d> corners() { return py::EigenDMap<Eigen::Matrix2d>(mat.data(),
+ py::EigenDStride(mat.outerStride() * (mat.outerSize()-1), mat.innerStride() * (mat.innerSize()-1))); }
+ py::EigenDMap<const Eigen::Matrix2d> cornersConst() const { return py::EigenDMap<const Eigen::Matrix2d>(mat.data(),
+ py::EigenDStride(mat.outerStride() * (mat.outerSize()-1), mat.innerStride() * (mat.innerSize()-1))); }
+ };
+ using rvp = py::return_value_policy;
+ py::class_<ReturnTester>(m, "ReturnTester")
+ .def(py::init<>())
+ .def_static("create", &ReturnTester::create)
+ .def_static("create_const", &ReturnTester::createConst)
+ .def("get", &ReturnTester::get, rvp::reference_internal)
+ .def("get_ptr", &ReturnTester::getPtr, rvp::reference_internal)
+ .def("view", &ReturnTester::view, rvp::reference_internal)
+ .def("view_ptr", &ReturnTester::view, rvp::reference_internal)
+ .def("copy_get", &ReturnTester::get) // Default rvp: copy
+ .def("copy_view", &ReturnTester::view) // "
+ .def("ref", &ReturnTester::ref) // Default for Ref is to reference
+ .def("ref_const", &ReturnTester::refConst) // Likewise, but const
+ .def("ref_safe", &ReturnTester::ref, rvp::reference_internal)
+ .def("ref_const_safe", &ReturnTester::refConst, rvp::reference_internal)
+ .def("copy_ref", &ReturnTester::ref, rvp::copy)
+ .def("copy_ref_const", &ReturnTester::refConst, rvp::copy)
+ .def("block", &ReturnTester::block)
+ .def("block_safe", &ReturnTester::block, rvp::reference_internal)
+ .def("block_const", &ReturnTester::blockConst, rvp::reference_internal)
+ .def("copy_block", &ReturnTester::block, rvp::copy)
+ .def("corners", &ReturnTester::corners, rvp::reference_internal)
+ .def("corners_const", &ReturnTester::cornersConst, rvp::reference_internal)
+ ;
+
// Returns a DiagonalMatrix with diagonal (1,2,3,...)
m.def("incr_diag", [](int k) {
Eigen::DiagonalMatrix<int, Eigen::Dynamic> m(k);
@@ -84,51 +235,60 @@ test_initializer eigen([](py::module &m) {
return m.selfadjointView<Eigen::Upper>();
});
- m.def("fixed_r", [mat]() -> FixedMatrixR {
- return FixedMatrixR(mat);
- });
-
- m.def("fixed_c", [mat]() -> FixedMatrixC {
- return FixedMatrixC(mat);
- });
-
- m.def("fixed_passthrough_r", [](const FixedMatrixR &m) -> FixedMatrixR {
- return m;
- });
-
- m.def("fixed_passthrough_c", [](const FixedMatrixC &m) -> FixedMatrixC {
- return m;
- });
-
- m.def("dense_r", [mat]() -> DenseMatrixR {
- return DenseMatrixR(mat);
- });
-
- m.def("dense_c", [mat]() -> DenseMatrixC {
- return DenseMatrixC(mat);
- });
+ // Test matrix for various functions below.
+ Eigen::MatrixXf mat(5, 6);
+ mat << 0, 3, 0, 0, 0, 11,
+ 22, 0, 0, 0, 17, 11,
+ 7, 5, 0, 1, 0, 11,
+ 0, 0, 0, 0, 0, 11,
+ 0, 0, 14, 0, 8, 11;
- m.def("dense_passthrough_r", [](const DenseMatrixR &m) -> DenseMatrixR {
- return m;
- });
+ m.def("fixed_r", [mat]() -> FixedMatrixR { return FixedMatrixR(mat); });
+ m.def("fixed_r_const", [mat]() -> const FixedMatrixR { return FixedMatrixR(mat); });
+ m.def("fixed_c", [mat]() -> FixedMatrixC { return FixedMatrixC(mat); });
+ m.def("fixed_copy_r", [](const FixedMatrixR &m) -> FixedMatrixR { return m; });
+ m.def("fixed_copy_c", [](const FixedMatrixC &m) -> FixedMatrixC { return m; });
+ m.def("fixed_mutator_r", [](Eigen::Ref<FixedMatrixR>) {});
+ m.def("fixed_mutator_c", [](Eigen::Ref<FixedMatrixC>) {});
+ m.def("fixed_mutator_a", [](py::EigenDRef<FixedMatrixC>) {});
+ m.def("dense_r", [mat]() -> DenseMatrixR { return DenseMatrixR(mat); });
+ m.def("dense_c", [mat]() -> DenseMatrixC { return DenseMatrixC(mat); });
+ m.def("dense_copy_r", [](const DenseMatrixR &m) -> DenseMatrixR { return m; });
+ m.def("dense_copy_c", [](const DenseMatrixC &m) -> DenseMatrixC { return m; });
+ m.def("sparse_r", [mat]() -> SparseMatrixR { return Eigen::SparseView<Eigen::MatrixXf>(mat); });
+ m.def("sparse_c", [mat]() -> SparseMatrixC { return Eigen::SparseView<Eigen::MatrixXf>(mat); });
+ m.def("sparse_copy_r", [](const SparseMatrixR &m) -> SparseMatrixR { return m; });
+ m.def("sparse_copy_c", [](const SparseMatrixC &m) -> SparseMatrixC { return m; });
+ m.def("partial_copy_four_rm_r", [](const FourRowMatrixR &m) -> FourRowMatrixR { return m; });
+ m.def("partial_copy_four_rm_c", [](const FourColMatrixR &m) -> FourColMatrixR { return m; });
+ m.def("partial_copy_four_cm_r", [](const FourRowMatrixC &m) -> FourRowMatrixC { return m; });
+ m.def("partial_copy_four_cm_c", [](const FourColMatrixC &m) -> FourColMatrixC { return m; });
- m.def("dense_passthrough_c", [](const DenseMatrixC &m) -> DenseMatrixC {
- return m;
- });
+ // Test that we can cast a numpy object to a Eigen::MatrixXd explicitly
+ m.def("cpp_copy", [](py::handle m) { return m.cast<Eigen::MatrixXd>()(1, 0); });
+ m.def("cpp_ref_c", [](py::handle m) { return m.cast<Eigen::Ref<Eigen::MatrixXd>>()(1, 0); });
+ m.def("cpp_ref_r", [](py::handle m) { return m.cast<Eigen::Ref<MatrixXdR>>()(1, 0); });
+ m.def("cpp_ref_any", [](py::handle m) { return m.cast<py::EigenDRef<Eigen::MatrixXd>>()(1, 0); });
- m.def("sparse_r", [mat]() -> SparseMatrixR {
- return Eigen::SparseView<Eigen::MatrixXf>(mat);
- });
- m.def("sparse_c", [mat]() -> SparseMatrixC {
- return Eigen::SparseView<Eigen::MatrixXf>(mat);
- });
+ // Test that we can prevent copying into an argument that would normally copy: First a version
+ // that would allow copying (if types or strides don't match) for comparison:
+ m.def("get_elem", &get_elem);
+ // Now this alternative that calls the tells pybind to fail rather than copy:
+ m.def("get_elem_nocopy", [](Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd> m) -> double { return get_elem(m); },
+ py::arg().noconvert());
+ // Also test a row-major-only no-copy const ref:
+ m.def("get_elem_rm_nocopy", [](Eigen::Ref<const Eigen::Matrix<long, -1, -1, Eigen::RowMajor>> &m) -> long { return m(2, 1); },
+ py::arg().noconvert());
- m.def("sparse_passthrough_r", [](const SparseMatrixR &m) -> SparseMatrixR {
- return m;
- });
+ // Issue #738: 1xN or Nx1 2D matrices were neither accepted nor properly copied with an
+ // incompatible stride value on the length-1 dimension--but that should be allowed (without
+ // requiring a copy!) because the stride value can be safely ignored on a size-1 dimension.
+ m.def("iss738_f1", &adjust_matrix<const Eigen::Ref<const Eigen::MatrixXd> &>, py::arg().noconvert());
+ m.def("iss738_f2", &adjust_matrix<const Eigen::Ref<const Eigen::Matrix<double, -1, -1, Eigen::RowMajor>> &>, py::arg().noconvert());
- m.def("sparse_passthrough_c", [](const SparseMatrixC &m) -> SparseMatrixC {
- return m;
- });
+ py::class_<CustomOperatorNew>(m, "CustomOperatorNew")
+ .def(py::init<>())
+ .def_readonly("a", &CustomOperatorNew::a)
+ .def_readonly("b", &CustomOperatorNew::b);
});
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