重載運算符：矩陣加法

Question

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我正在嘗試設置函數並執行一些重載操作，以便可以+，-，==，*兩個矩陣。 我在第一次操作重載時遇到了一個問題：加法。

我的程序可以正常工作，直到我嘗試添加2個矩陣。

感謝幫助。

include<iostream>
using namespace std;

class matrixType
{
private:
    int rows,cols;
    int** matrix;
public:

    matrixType( int r, int c)
    {
        rows=r;
        cols=c;
        matrix = new int*[rows];
        for(int i = 0; i < rows; ++i)
            matrix[i] = new int[cols];
    }

    ~matrixType()
    {
        for(int i = 0; i < rows; ++i) 
        {
            delete [] matrix[i];
        }
        delete [] matrix;
    }

    matrixType operator+( matrixType m2 )
    {
        if( rows==m2.rows && cols==m2.cols)
        {
            matrixType m3(rows, cols);
            for( int i=0; i<rows; i++)
            {
                for( int j=0; j<cols; j++)
                {
                    m3.matrix[i][j]=matrix[i][j]+m2.matrix[i][j];
                }
            }
            return m3;
        }
    }

    matrixType operator-(matrixType m2)
    {
        if( rows==m2.rows && cols==m2.cols)
        {
            matrixType m3(rows, cols);
            for( int i=0; i<rows; i++)
            {
                for( int j=0; j<cols; j++)
                {
                    m3.matrix[i][j]=matrix[i][j]-m2.matrix[i][j];
                }
            }
            return m3;
        }
    }

    friend istream& operator>> (istream& stream, matrixType m)
    {
        for ( int i=0; i<m.rows;i++)
        {
            for( int j=0; j<m.cols;j++)
            {
                cout<<"Matrix"<<"["<<i<<"]"<<"["<<j<<"]"<<"=";
                stream>>m.matrix[i][j];
                cout<<endl;
            }
        }
        return stream;
    }

    friend ostream& operator<<(ostream& out, matrixType m)
    {
        for ( int i=0; i<m.rows;i++)
        {
            for( int j=0; j<m.cols;j++)
            {
                cout<<"Matrix"<<"["<<i<<"]"<<"["<<j<<"]"<<"=";
                out<<m.matrix[i][j];
                cout<<endl;
            }
        }
        return out;
    }
};

Answer 1

完全不同的替代方法-基於模板：

template <size_t Rows, size_t Columns>
class Matrix
{
    int matrix[Rows][Columns];

public:
    void operator+=(Matrix<Rows, Columns> const& other)
    {
        for(size_t i = 0; i < Rows; ++i)
        {
            for(size_t j = 0; j < Columns; ++j)
            {
                matrix[i][j] += other.matrix[i][j];
            }
        }
    }

    Matrix<Rows, Columns>
    operator+(Matrix<Rows, Columns> const& other) const
    {
        Matrix<Rows, Columns> result(*this);
        result += other;
        return result;
    }

    template<size_t C>
    Matrix<Rows, C> operator*(Matrix<Columns, C> const& other) const
    {
        // just exemplary, actual implementation missing:
        return Matrix<Rows, C>();
    }

    // rest of operators coming here
};

它可能滿足或可能不滿足您的需求，但是如果滿足，您將免費獲得三個規則。 此外，系統會自動阻止您添加或相乘非適合大小的矩陣。

另一方面-好處總是也要付出一些代價...-您失去了靈活性。 想象一下，您想將任意矩陣放入向量中-您需要一個基類，然后必須使用（智能？）指針，對任意矩陣進行加或乘運算需要強制轉換，...

但是，最大的缺點是您需要在編譯時知道矩陣的大小-如果您不知道，我們就會淘汰。

順便說一句，加/乘-在原始實現中，如果矩陣大小不匹配，則不返回任何內容！ 然后，您應該返回某種類型的哨兵，例如0x0矩陣-甚至可能更好：拋出一些適當的異常。

Answer 2

這聽起來像是違反三個規則的情況。

您需要實現一個復制構造函數：

matrixType(const matrixType&)

和一個副本分配運算符：

matrixType operator=(const matrixType&)

對於C++11 ，最好實現move構造函數和move賦值運算符。

matrixType(matrixType&&)
matrixType& operator=(matrixType&& other)