矩阵操作 - TINY_MAT¶

关于tiny_mat库

tiny_mat是一个C语言实现的矩阵库，提供了基本的矩阵操作函数。它支持浮点数矩阵的加法、减法和乘法等操作。该库适用于需要进行矩阵计算的嵌入式系统和实时应用。该库基于ANSIC C标准，具有良好的可移植性和性能,同时又支持在配置文件中进行配置从而支持平台加速（ESP32）。

关于tiny_mat库的使用

tiny_mat的功能被tiny_matrix完全覆盖，也就是说在tiny_matrix中的功能包含了tiny_mat的所有功能。对于简单的矩阵操作，可以仅引入tiny_mat库；对于复杂的矩阵操作，建议使用tiny_matrix库。tiny_matrix库是一个C++实现的矩阵库，提供了更丰富的功能和更好的性能。它支持浮点数和整数矩阵的加法、减法、乘法、转置、求逆等操作。

目录¶

TinyMath
    ├──Vector
    └──Matrix
        ├── tiny_mat (c) <---
        └── tiny_matrix (c++)

// print matrix
void print_matrix(const char *name, const float *mat, int rows, int cols);
// print matrix padded (row-major)
void print_matrix_padded(const char *name, const float *mat, int rows, int cols, int step);
// addition
tiny_error_t tiny_mat_add_f32(const float *input1, const float *input2, float *output, int rows, int cols, int padd1, int padd2, int padd_out, int step1, int step2, int step_out);
tiny_error_t tiny_mat_addc_f32(const float *input, float *output, float C, int rows, int cols, int padd_in, int padd_out, int step_in, int step_out);
// subtraction
tiny_error_t tiny_mat_sub_f32(const float *input1, const float *input2, float *output, int rows, int cols, int padd1, int padd2, int padd_out, int step1, int step2, int step_out);
tiny_error_t tiny_mat_subc_f32(const float *input, float *output, float C, int rows, int cols, int padd_in, int padd_out, int step_in, int step_out);
// multiplication
tiny_error_t tiny_mat_mult_f32(const float *A, const float *B, float *C, int m, int n, int k);
tiny_error_t tiny_mat_mult_ex_f32(const float *A, const float *B, float *C, int A_rows, int A_cols, int B_cols, int A_padding, int B_padding, int C_padding);
tiny_error_t tiny_mat_multc_f32(const float *input, float *output, float C, int rows, int cols, int padd_in, int padd_out, int step_in, int step_out);

工具函数¶

打印矩阵¶

void print_matrix(const char *name, const float *mat, int rows, int cols);

函数: 以行主序打印矩阵。

参数:

name: 矩阵名称。
mat: 矩阵数据指针。
rows: 矩阵行数。
cols: 矩阵列数。

返回: 无。

打印带填充的矩阵¶

void print_matrix_padded(const char *name, const float *mat, int rows, int cols, int step);

函数: 以行主序打印带填充的矩阵。

参数:

name: 矩阵名称。
mat: 矩阵数据指针。
rows: 矩阵行数。
cols: 矩阵列数。
step: 步长。

返回: 无。

矩阵加法¶

tiny_error_t tiny_mat_add_f32(const float *input1, const float *input2, float *output, int rows, int cols, int padd1, int padd2, int padd_out, int step1, int step2, int step_out);

函数: 矩阵加法。

参数:

input1: 输入矩阵1。
input2: 输入矩阵2。
output: 输出矩阵。
rows: 矩阵行数。
cols: 矩阵列数。
padd1: 输入矩阵1的填充。
padd2: 输入矩阵2的填充。
padd_out: 输出矩阵的填充。
step1: 输入矩阵1的步长。
step2: 输入矩阵2的步长。
step_out: 输出矩阵的步长。

返回: 错误码。

矩阵加常数¶

tiny_error_t tiny_mat_addc_f32(const float *input, float *output, float C, int rows, int cols, int padd_in, int padd_out, int step_in, int step_out);

函数: 矩阵加常数。

参数:

input: 输入矩阵。
output: 输出矩阵。
C: 常数。
rows: 矩阵行数。
cols: 矩阵列数。
padd_in: 输入矩阵的填充。
padd_out: 输出矩阵的填充。
step_in: 输入矩阵的步长。
step_out: 输出矩阵的步长。

返回: 错误码。

矩阵减法¶

tiny_error_t tiny_mat_sub_f32(const float *input1, const float *input2, float *output, int rows, int cols, int padd1, int padd2, int padd_out, int step1, int step2, int step_out);

函数: 矩阵减法。

参数:

input1: 输入矩阵1。
input2: 输入矩阵2。
output: 输出矩阵。
rows: 矩阵行数。
cols: 矩阵列数。
padd1: 输入矩阵1的填充。
padd2: 输入矩阵2的填充。
padd_out: 输出矩阵的填充。
step1: 输入矩阵1的步长。
step2: 输入矩阵2的步长。
step_out: 输出矩阵的步长。

返回: 错误码。

矩阵减常数¶

tiny_error_t tiny_mat_subc_f32(const float *input, float *output, float C, int rows, int cols, int padd_in, int padd_out, int step_in, int step_out);

函数: 矩阵减常数。

参数:

input: 输入矩阵。
output: 输出矩阵。
C: 常数。
rows: 矩阵行数。
cols: 矩阵列数。
padd_in: 输入矩阵的填充。
padd_out: 输出矩阵的填充。
step_in: 输入矩阵的步长。
step_out: 输出矩阵的步长。

返回: 错误码。

矩阵乘法¶

tiny_error_t tiny_mat_mult_f32(const float *A, const float *B, float *C, int m, int n, int k);

函数: 矩阵乘法。

参数:

A: 输入矩阵A。
B: 输入矩阵B。
C: 输出矩阵C。
m: 矩阵A的行数。
n: 矩阵A的列数。
k: 矩阵B的列数。

返回: 错误码。

扩展矩阵乘法¶

tiny_error_t tiny_mat_mult_ex_f32(const float *A, const float *B, float *C, int A_rows, int A_cols, int B_cols, int A_padding, int B_padding, int C_padding);

函数: 扩展矩阵乘法。

参数:

A: 输入矩阵A。
B: 输入矩阵B。
C: 输出矩阵C。
A_rows: 矩阵A的行数。
A_cols: 矩阵A的列数。
B_cols: 矩阵B的列数。
A_padding: 矩阵A的填充。
B_padding: 矩阵B的填充。
C_padding: 矩阵C的填充。

返回: 错误码。

矩阵乘常数¶

tiny_error_t tiny_mat_multc_f32(const float *input, float *output, float C, int rows, int cols, int padd_in, int padd_out, int step_in, int step_out);

函数: 矩阵乘常数。

参数:

input: 输入矩阵。
output: 输出矩阵。
C: 常数。
rows: 矩阵行数。
cols: 矩阵列数。
padd_in: 输入矩阵的填充。
padd_out: 输出矩阵的填充。
step_in: 输入矩阵的步长。
step_out: 输出矩阵的步长。

返回: 错误码。