【学习记录】PointLIO代码 update_iterated_dyn_share

【学习记录】PointLIO代码 update_iterated_dyn_share_modified 中函数指针的用法

最近在看PointLio的代码，有一部分看了半天没看懂，学习整理如下。

1、PointLio在迭代卡尔曼部分的代码

在esekfom.hpp中，有部分代码如下：

void init_dyn_share_modified(processModel f_in, processMatrix1 f_x_in, measurementModel_dyn_share_modified h_dyn_share_in)
{f = f_in;f_x = f_x_in;// f_w = f_w_in;h_dyn_share_modified_1 = h_dyn_share_in;maximum_iter = 1;x_.build_S2_state();x_.build_SO3_state();x_.build_vect_state();x_.build_SEN_state();
}

之后，在迭代更新时，部分代码如下：

bool update_iterated_dyn_share_modified() {dyn_share_modified<scalar_type> dyn_share;state x_propagated = x_;int dof_Measurement;double m_noise;for(int i=0; i<maximum_iter; i++){dyn_share.valid = true;// 调用了 h_dyn_share_modified_1 函数，这个函数的类型是 `measurementModel_dyn_share_modified`// measurementModel_dyn_share_modified 是 void (state &, dyn_share_modified<scalar_type> &) 这个类型函数的一个别名；// 具体的，这个函数的实现是： h_dyn_share_modified_1 指向的 `h_dyn_share_in`（在初始化init_dyn_share_modified(_2h)中）// 而 h_dyn_share_in 是 h_model_input，在 estimateor.cpp 中被定义了具体实现。h_dyn_share_modified_1(x_, dyn_share);if(! dyn_share.valid){return false;// continue;}// 省略后续代码...

比较费解的是，上述代码中，h_dyn_share_modified_1(x_, dyn_share);这一行到底是在做什么。
仔细去看定义，可以发现，具体定义如下：

typedef Eigen::Matrix<scalar_type, m, n> processMatrix1(state &, const input &);
typedef Eigen::Matrix<scalar_type, m, process_noise_dof> processMatrix2(state &, const input &);
typedef Eigen::Matrix<scalar_type, process_noise_dof, process_noise_dof> processnoisecovariance;
typedef void measurementModel_dyn_share_modified(state &, dyn_share_modified<scalar_type> &);

其实也看不懂，于是问了下GPT，知道了这是“函数指针”，但还是云里雾里；又翻开了《C++Primer》和查阅了一些网络资料。

2、函数指针

函数指针和指针函数，区别如下：
在这里插入图片描述
图片来自哔哩哔哩：指针函数与函数指针

概括来说，函数指针，是一个指针，指向一个函数。那么面临着一个问题，这个函数到底是什么类型？

2.1 函数的类型

之前一直没有关注过函数的“类型”，《C++ Primer》指出：
在这里插入图片描述
即函数应该是一个 bool (const string&, const string&) 类型，那么函数指针就是一个指向这种类型的函数的一个指针。函数名称可以是任何名字。

2.2 形参为指针的函数

由于函数指针，本质上是一个指针，那么这个指针，可以当作另一个函数的形参，如下：
在这里插入图片描述
此时，useBigger这个函数接收的第3个参数是一个指针，这个指针指向了一个函数而已。

但是这种写法比较复杂，因此引入typedef关键字：

2.3 typedef 关键字

这里需要提一下typedef关键字。typedef是类型定义的替换，有一个视频讲的很好：
https://www.bilibili.com/video/BV15h4y1M7p2

在这里插入图片描述
即“用变量名替换上面typedef后面的类型，然后去掉typedef，剩下的就是这一行的定义”。

所以，再结合上面形参是指针的函数，可以写作这样：
在这里插入图片描述
我们把Func换成上方绿色的typedef定义，就能看懂了。

3、回到代码

下面回到PointLio中的代码，我们捋一下思路：

init_dyn_share_modified函数：

在初始化时，将h_dyn_share_modified_1这个“函数指针”和传入的形参h_dyn_share_in共享，即指向的都是h_dyn_share_in这个形参所代表的函数。

而init_dyn_share_modified这个函数的调用，是在laserMapping.cpp中:

kf_input.init_dyn_share_modified(get_f_input, df_dx_input, h_model_input);

即传入的参数是指向h_model_input的指针，而这个h_model_input在Estimator.cpp中定义，就是“IMU做输入量的观测模型”（这里不展开解释，IMU的“输入”/“输出”的区别）。

update_iterated_dyn_share_modified函数：

那么，再往下，初始化完成以后，h_dyn_share_modified_1就指向了h_model_input这个函数，
在接下来update_iterated_dyn_share_modified函数中，h_dyn_share_modified_1(x_, dyn_share)就是相当于调用了h_model_input这个函数。

可以再去看h_model_input这个函数，和h_dyn_share_modified_1函数，传入的形参形式是一致的。所以，我理解的应该是正确的吧。

至此，搞明白了这部分的调用。