C++中使用Eigen计算矩阵的结果在Linux和Windows平台上是不同的

Question

我使用 Eigen 计算旋转矩阵，并在 Linux 和 Windows 平台上运行相同的 C++ 代码，如下所示：

void testEigen()
{
  Eigen::AngleAxisd xRot(0.0, Eigen::Vector3d::UnitX());
  Eigen::AngleAxisd yRot(-M_PI/2, Eigen::Vector3d::UnitY());
  Eigen::AngleAxisd zRot( M_PI/2, Eigen::Vector3d::UnitZ());
  Eigen::Quaternion<double> q = xRot * yRot * zRot;
  auto _rotationMatrix = q.matrix();
  // for (size_t i = 0; i < 3; i++)
  // {
  //   for (size_t j = 0; j < 3; j++)
  //   {
  //     if (std::abs(_rotationMatrix(i, j)) < 1e-13)
  //     {
  //       _rotationMatrix(i, j) = 0.0;
  //     }
  //     if (std::abs((std::abs(_rotationMatrix(i, j)) - 1.0)) < 1e-13)
  //     {
  //       _rotationMatrix(i, j) = _rotationMatrix(i, j) < 0 ? -1.0 : 1.0;
  //     }
  //   }
  // }
  TRACE(4, "angle axisd  x: " <<  std::defaultfloat << xRot.angle() << " y: " << yRot.angle() << " z: " << zRot.angle());
  TRACE(4, "m_axis axisd  x: " << xRot.axis() << " y: " << yRot.axis() << " z: " << zRot.axis());
  TRACE(4, "Rotate matrix debug init _rotationMatrix\n0: " << _rotationMatrix.row(0) << "\n1: " << _rotationMatrix.row(1) << "\n2: " << _rotationMatrix.row(2));
}

但是输出结果不太一致，如下图：

窗户：

角度轴 x：0 y：-1.5707963267948965579989817342721 z：1.5707963267948965579989817342721

m_axis 轴 x: 1, 0, 0  y: 0, 1, 0  z: 0, 0, 1

旋转矩阵调试初始化_rotationMatrix

0：-4.4408920985006261616945266723633e-16        0     -1.0000000000000004440892098500626

1：1.0000000000000004440892098500626 -4.4408920985006261616945266723633e-16           0

2:  0     -1.0000000000000004440892098500626 -4.4408920985006261616945266723633e-16

Linux：

角度轴 x：0 y：-1.5707963267948965579989817342721 z：1.5707963267948965579989817342721

m_axis 轴 x: 1, 0, 0  y: 0, 1, 0 z: 0, 0, 1

旋转矩阵调试初始化_rotationMatrix

0:                             0  -2.2204460492503130808472633361816e-16                                    -1

1:                             1  2.2204460492503130808472633361816e-16                                     0

2：2.220446049250313080847263336181e-16           -1 2.2204460492503130808472633361816e-16

• 在Windows平台上使用MSVC 2019 AMD 64。

• 使用Linux平台上使用的Gcc debian 12.2.0。

• Eigen 库版本：Eigen 3.3.7

我想让两个平台的运行结果一致，谢谢！

Answer 1

不同的编译器产生不同的计算机命令，这就是导致不同结果的原因。顺便问一下，您是否使用同一台 com 计算机进行计算？此外，一些“标准”库函数确实有不同的实现。此外，众所周知，即使具有不同优化级别的同一编译器也会产生轻微（或可能不会）的计算结果。只是，由于不同的命令序列的舍入误差是不同的。因此，不同的结果并不一定是错误。