C++中Armadillo库报错warning solve(): system is singular的解决

  本文介绍使用C++语言的矩阵库Armadillo时，出现报错system is singular; attempting approx solution的解决方法。

  在之前的文章中，我们介绍过C++矩阵库Armadillo在Visual Studio中的配置，并且也介绍过C++：Armadillo与OpenCV矩阵数据mat、vec、Mat的格式转换。而在使用Armadillo模块加以矩阵计算时，出现了1个问题——我这里会经常出现warning: solve(): system is singular; attempting approx solution字样的报错。而且因为我代码中调用Armadillo模块加以矩阵计算的次数非常多，导致这个报错会出现非常多次，如下图所示。

  虽然这个错误倒不会引发程序中断，程序还是会继续运行，相当于这个warning只是1个输出提示信息而已；但是，如果大量出现这种报错提示信息，会使得原本程序运行的速度被拖慢。如下图所示，我这里需要循环4710万次，如果一直出现这个报错的话就会使得程序运行很慢。

  因此，需要对这个报错加以解决。

  之所以出现这个错误，是因为Armadillo模块在执行矩阵计算时，遇到了秩缺陷系统，导致某些数值求解方法可能无法找到精确的解，进而导致其需要尝试找到近似解——此时，就会触发这个报错提示。其中，当线性方程组的系数矩阵不是满秩矩阵时，其被称为秩缺陷系统。

  解决的思路也很简单，一个是直接隐藏这个级别的错误提示——相当于还是有这个问题，但是不让他再输出这个错误提示了；还有一个就是针对这个出错的原因加以处理。

  首先先看第一个思路。在Armadillo模块的官方网站中，提到了取消这个错误提示的方法，如下图所示。

  我们只需要在代码最开头，在#include <armadillo>这句代码前，添加如下的代码，从而将上述错误提示信息隐藏掉，在之后每次运行程序时屏蔽这个报错。

#define ARMA_WARN_LEVEL 1

  添加上述代码，如下图所示。

  此时，再运行我这里的程序，就会发现原本的错误提示信息消失了；如下图所示，不再出现原本的错误提示信息，而是直接输出了代码的进度提示。

  第二种思路，就是从报错的源头代码入手，避免出现这个错误。

  在本文的代码中，是在调用Armadillo模块的solve()函数时出现这个错误的；如下图所示。

  对于此，我们可以在solve()函数中添加solve_opts::no_approx这个参数，使得solve()函数不要寻找近似解；如下图所示。

  当然，这种方法就会带来1个新的问题——既然我们通过这种方式，设定了solve()函数不能找近似解；那么与此同时，如果精确解也无法找到的话，就会直接报错。如下图所示，本文这个场景下，solve()函数就无法找到精确解；那么如果我用上面的方式，不让他找近似解，就会直接报错。

  从上图的报错中点进来，可以发现报错的代码就是solve()函数这里；如下图所示。

  所以，对于本文这种场景，我们就只能用第1种思路，通过隐藏报错信息来解决这一问题了。

  至此，大功告成。