我有一个C++代码，它对给定的meshgrid执行fftshift。

const std::size_t size = 5;
    auto ar = xt::meshgrid(xt::arange<double>(0, size), xt::arange<double>(0, size));
    int translate = (size + 1) / 2;
    
    xt::xarray<double> x = std::get<0>(ar) - translate;
    xt::xarray<double> y = std::get<1>(ar) - translate;
    xt::xarray<double> xy_ = xt::stack(xt::xtuple(x, y));
    auto p = xt::fftw::fftshift(xy_);
    std::cout << p << std::endl;

这给出以下移位矩阵：

{{{-3., -2., -1.,  0.,  1.},
  {-3., -2., -1.,  0.,  1.},
  {-3., -2., -1.,  0.,  1.},
  {-3., -2., -1.,  0.,  1.},
  {-3., -2., -1.,  0.,  1.}},
 {{-1., -1., -1., -1., -1.},
  { 0.,  0.,  0.,  0.,  0.},
  { 1.,  1.,  1.,  1.,  1.},
  {-3., -3., -3., -3., -3.},
  {-2., -2., -2., -2., -2.}}}

而对于Python，相同的fftshift（）会导致：

np.mgrid[:size, :size] - int( (size + 1)/2 )
fftshifted_mat = scipy.fftpack.fftshift(mat)
print(fftshifted_mat)

[[[ 0  1 -3 -2 -1]
  [ 0  1 -3 -2 -1]
  [ 0  1 -3 -2 -1]
  [ 0  1 -3 -2 -1]
  [ 0  1 -3 -2 -1]]

 [[ 0  0  0  0  0]
  [ 1  1  1  1  1]
  [-3 -3 -3 -3 -3]
  [-2 -2 -2 -2 -2]
  [-1 -1 -1 -1 -1]]]

如何使c++ fftshift的输出矩阵与scipy的输出矩阵完全相等？
我尝试使用xt::roll、xt::transpose + xt::swap和手动循环移位组合，但都不起作用。
更新：尝试使用roll

for (std::size_t axis = 0; axis < xy_.shape().size(); ++axis){
        std::size_t dim_size = xy_.shape()[axis];
        std::size_t shift = (dim_size - 1) / 2;
        xy_ = xt::roll(xy_, shift, axis);
    }

然而，由于某种原因，仅获得与scipy.fft.fftshift相同的正确矩阵，其大小= 5或大小= 125。我不知道为什么？
更新2：根据@chris的回答，我添加了滚动手动换档。它似乎复制了scipy的fftshift，但似乎相当慢。

template <typename T>
void fftshift_roll(xt::xarray<T>& array)
{
    std::size_t ndims = array.dimension();
    std::vector<std::ptrdiff_t> shift_indices(ndims);

    for (std::size_t i = 0; i < ndims; ++i) {
        std::ptrdiff_t shift = static_cast<std::ptrdiff_t>(array.shape(i)) / 2;
        shift_indices[i] = shift;
    }

    for (std::size_t i = 0; i < ndims; ++i) {
        auto rolled = xt::roll(array, shift_indices[i], i);
        array = xt::view(rolled, xt::all(), xt::all()); 
    }
}