一、安装篇：环境配置

1.1 快速安装

Eigen 是纯头文件库，安装完成后无需额外编译库文件。

# Linux
sudo apt-get install libeigen3-dev

# macOS
brew install eigen

# Windows (vcpkg)
vcpkg install eigen3

# 或下载源码
git clone https://gitlab.com/libeigen/eigen.git
cd eigen && git checkout 5.0.1

安装完成后的最小验证

安装完成后先运行一个最小示例，确认头文件路径和编译选项正确。

#include <Eigen/Dense>
#include <iostream>

int main() {
    Eigen::Matrix2d A;
    A << 1, 2,
         3, 4;

    std::cout << "A =\n" << A << "\n";
    std::cout << "det(A) = " << A.determinant() << "\n";
    return 0;
}

# Linux/macOS
g++ -std=c++17 -I/path/to/eigen -O2 -o eigen_check eigen_check.cpp

# Windows (MinGW)
g++ -std=c++17 -I"C:\path\to\eigen" -O2 -o eigen_check.exe eigen_check.cpp

预期现象：

• 程序成功编译
• 终端输出矩阵 A
• 输出 det(A) = -2

常见失败原因：

• -I 路径没有指向 Eigen 头文件根目录
• C++ 标准过低（Eigen 5.0.x 最低要求 C++14）
• Windows 下路径或引号写法不正确

1.2 CMake 集成

下面给出两个完整可运行的最小 CMake 示例。

方式1：系统已安装 Eigen

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)
project(MyProject LANGUAGES CXX)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

add_executable(myapp main.cpp)

find_package(Eigen3 5.0 REQUIRED NO_MODULE)
target_link_libraries(myapp PRIVATE Eigen3::Eigen)

注意：find_package(Eigen3 ...) 的可用性取决于系统是否正确安装了 Eigen 5.x 的 CMake 配置文件。并非所有发行包都提供该配置；若此方式失败，可使用下面的 FetchContent 方式。

方式2：使用 FetchContent 自动下载

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)
project(MyProject LANGUAGES CXX)

set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)

include(FetchContent)
FetchContent_Declare(
    eigen
    GIT_REPOSITORY https://gitlab.com/libeigen/eigen.git
    GIT_TAG 5.0.1
)
FetchContent_MakeAvailable(eigen)

add_executable(myapp main.cpp)
target_link_libraries(myapp PRIVATE Eigen3::Eigen)

对应的最小 main.cpp

#include <Eigen/Dense>
#include <iostream>

int main() {
    Eigen::Vector3d v(1, 2, 3);
    std::cout << "v = " << v.transpose() << "\n";
    return 0;
}

构建命令

cmake -S . -B build
cmake --build build
./build/myapp

命令行直接编译示例：

g++ -std=c++17 -I/path/to/eigen -O3 -march=native -o myapp myapp.cpp

1.3 头文件模块说明

选择指南：

• 最小依赖：仅使用<Eigen/Core>
• 通用场景：使用<Eigen/Dense>（包含大部分功能）
• 几何应用：使用<Eigen/Geometry>
• 大规模计算：使用<Eigen/Sparse>
• 单独功能：按需包含特定模块（如<Eigen/QR>）

对应官方文档：Getting Started