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3.4 KiB
C
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C
#ifndef INCLUDED_C_MATRIX_H
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#define INCLUDED_C_MATRIX_H
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#ifndef INCLUDED_C_ARRAY_H
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#include <c_Array.h>
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#endif /*INCLUDED_C_ARRAY_H*/
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/* ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ */
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/* */
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// “主元全为0”而触发矩阵奇异错误
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#define C_ERR_SINGULAR C_ERR_FAIL
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/* ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ */
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/* */
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typedef struct {
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c_Array_t* array; // 内部封装的一维泛型数组
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c_size_t rows; // 矩阵行数
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c_size_t cols; // 矩阵列数
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}c_Matrix_t;
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// 泛型数学算子包
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typedef struct {
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void (*zero)(void* out); // 设为 0
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void (*one)(void* out); // 设为 1
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void (*add)(const void* a, const void* b, void* out); // out = a + b
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void (*sub)(const void* a, const void* b, void* out); // out = a - b
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void (*mul)(const void* a, const void* b, void* out); // out = a * b
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void (*div)(const void* a, const void* b, void* out); // out = a / b
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int (*is_zero)(const void* a); // 判断是否为 0 (或接近 0)
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int (*compare_abs)(const void* a, const void* b); // 绝对值比较：|a| > |b| 返回 1, 否则返回 0
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} c_MatrixOps_t;
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/* ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ */
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/* */
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c_err_t c_Matrix_Init(c_Matrix_t* self, c_size_t rows, c_size_t cols, c_size_t element_size);
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void c_Matrix_Destroy(c_Matrix_t* self);
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c_size_t c_Matrix_ElementSize(c_Matrix_t* self);
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c_err_t c_Matrix_Get(c_Matrix_t* self, c_size_t row, c_size_t col, void** value);
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c_err_t c_Matrix_Put(c_Matrix_t* self, c_size_t row, c_size_t col, void* value);
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/* ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ */
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/*
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float 运算 举例
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void float_matmul_callback(const void* a, const void* b, void** c) {
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float val_a = *(const float*)a;
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float val_b = *(const float*)b;
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// 1. 拿到外部矩阵 C[i][j] 的真实内存地址
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float* dest_cell = *(float**)c;
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// 2. 严格执行乘加（+=）
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*dest_cell += val_a * val_b;
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}
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*/
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c_err_t c_Matrix_Multiply(const c_Matrix_t* A, const c_Matrix_t* B, c_Matrix_t* C, void (*multiply)(const void* a, const void* b, void** c)) ;
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c_err_t c_Matrix_TransposeTo(c_Matrix_t* src, c_Matrix_t* dst);
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c_err_t c_Matrix_InPlaceTranspose(c_Matrix_t* self);
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/**
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* @brief 计算方阵的行列式
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* @param self 矩阵指针
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* @param ops 用户注册的泛型数学算子包
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* @param out_det 存储计算结果的内存指针（外部分配）
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* @return c_err_t 成功返回 C_SUCCESS，非方阵返回 C_ERR_PARAM
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*/
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c_err_t c_Matrix_Determinant(const c_Matrix_t* self, const c_MatrixOps_t* ops, void* out_det);
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/**
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* @brief 使用高斯消元法求解线性方程组 Ax = b
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* @param A NxN 的系数矩阵指针
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* @param b Nx1 的常数项向量矩阵指针
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* @param x Nx1 的解向量矩阵指针（外部分配好内存）
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* @param ops 用户注册的泛型数学算子包
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* @return c_err_t 成功返回 C_SUCCESS，维度不匹配返回 C_ERR_PARAM，矩阵奇异返回 C_ERR_SINGULAR
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*/
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c_err_t c_Matrix_Solve(const c_Matrix_t* A, const c_Matrix_t* b, c_Matrix_t* x, const c_MatrixOps_t* ops);
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#endif /*INCLUDED_C_MATRIX_H*/
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