OpenCV兩個Mat相減的隱藏秘密

今天在看同事寫的**時，發現乙個「錯誤」：

他的原意是實現以下功能：

cv::mat absdiff;
cv::absdiff(mat1, mat2, absdiff);

其中mat1和mat2均為cv_8uc1型別。

但是可能是一時沒想起這個函式，於是他寫成了這個樣子：

cv::mat absdiff = cv::abs(mat1 - mat2);

於是我認真地告訴他，這樣做是錯的。假設mat1為[0]，mat2為[255]，那麼mat1 - mat2將會得到[0]，因為cv::saturate_cast(0 - 255) == 0。則cv::abs([0])自然就是[0]，而他的期望是得到[255]。

並且我寫出如下**證明他是錯的：

cv::mat diff = mat1 - mat;

結果diff確實是[0]。那麼cv::mat absdiff = cv::abs(diff);肯定就是[0]了。

但是他堅持讓我用cv::mat absdiff = cv::abs(mat1 - mat2);測試。結果。。。。absdiff竟然真的是[255]！我當時就震驚了，同時隱隱有一種感覺：這其中一定隱藏著乙個天大的秘密。

於是我進入除錯模式，認真觀察每一步，終於明白了玄機所在。

先來分析我的測試**：

cv::mat diff = mat1 - mat;

在我以前的觀念裡，mat1 - mat是兩個cv::mat互相作用，實際上呼叫的是cv::subtract()。但是事實上，mat1 - mat2呼叫的是以下函式：

cv_exports matexpr operator - (const mat& a, const mat& b);
matexpr operator - (const mat& a, const mat& b)

可以看到，mat1 - mat2實際上是生成了乙個matexpr物件。在生成過程中，並沒有進行實際的相減操作，而只是儲存了a和b，並記錄了它們之間期望進行的操作：相減。實際的相減操作是在型別轉換時進行的：

//cv::mat diff = mat1 - mat; // 在這裡呼叫了operator mat()
matexpr::operator mat() const

在assign中最終呼叫了cv::subtract()。所以mat1 - mat2得到了[0]。

再來分析我同事的測試**：

cv::mat absdiff = cv::abs(mat1 - mat2);

從上面我們知道，mat1 - mat2生成了乙個matexpr物件。而cv::abs()呼叫的是

matexpr abs(const matexpr& e)

這個函式再次生成了乙個matexpr物件，其中記錄了操作物件e和期望進行的操作：取絕對值，而並沒有進行實際的運算。然後同上面一樣，它是在賦值給absdiff時呼叫operator mat()進行運算的。神奇的地方來了，它把前面的相減操作與這裡的取絕對值操作組合到了一起(而不是依次運算)，最終呼叫的正是cv::absdiff()！

於是謎底揭開了，一切的原因都是因為matexpr這個中間物件實現了延遲運算和操作組合。

我還是太年輕！

OpenCV兩個Mat相減的隱藏秘密

兩個指標相減

oracle 兩個時間相減

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