C++和运算符中的自定义向量和矩阵类[]

我在C++中有一个依赖于原始指针的向量类。我不使用std :: vector，因为我需要从特定情况下的原始指针创建矢量对象。这是我的类的非常简单的例子：C++和运算符中的自定义向量和矩阵类[]

template <typename T> 
class Vector 
{ ... 
    private: 
    T * m_data; int m_size; bool dontFree; ... 
    public: 
    Vector(T *const ptr, int size) { m_data = ptr; m_size = size; dontFree = true; } 
    Vector(int size, T val) { ... dontFree = false; } 
    ~Vector(): { if(!dontFree) delete [] m_data; } 
    T& operator[](const size_type index); 
};

同样地，我有矩阵数据类型，同样在原始指针，并且可以使用向量存储数据，以支持[] []，因为它不是在C不允许++，像：

template<typename T> 
class Matrix 
{ 
    private: 
    T * m_data; ... 

public: 
    ... 
    Vector<T>& operator[](const int rowIndex) 
    { 
    return Vector<T>(&m_data[rowSize * rowIndex], rowSize); 
    } 
}

怎么能我也有效地实现operator []的矩阵returing一个向量，这样我可以写代码，东西如下：

Matrix<int> m(5,5); 
m[1][1] = 10; 
int temp = m[1][2];

请建议考虑到c的开销opy构造函数等。

来源

2011-08-24 usman

通过复制返回载体，而不是引用，这是无效的几个原因。复印很便宜，甚至可能完全被优化。 –

你能更好的解释为什么你不能使用'std :: vector'吗？内存范围['m_data'，'m_data + size']是否已分配？可能是一个C++ 1x移动构造函数解决你的问题。 –

@Wiso：我认为这里的想法是创建矩阵的“切片视图”，它允许您将行和列视为一维向量。用辅助类做这件事很好，它应该是有效的，因为你不需要移动任何实际的数据。 –

创建一个代理类，重载operator []，您可以访问矩阵的数组。事情是这样的：

template<typename T> 
class Proxy 
{ 
public: 
    Proxy(T * tp) 
     :rowStart(tp) 
    {} 

    T & operator[](const int columnIndex) 
    { 
     return rowStart[columnIndex]; 
    } 

private: 
    T * rowStart; 
};

然后你Matrix类的操作[]可以返回其中的一个，像这样：

Proxy<T> operator[](const int rowIndex) 
{ 
    return Proxy<T>(m_data + rowSize * rowIndex); 
}

这不是完整的课程，但它应该让你开始。

来源

2011-08-24 16:27:53

谢谢，但你能解释为什么使用Vector 类代替Proxy不好吗？ – usman

您的原始'Vector 'class *作为代理行事，因此它是相似的。我会尽量避免它（呃，实际上'Vector '和任何其他代理）由于其他原因。特别是重复使用'Vector '来有时管理资源，有时不会成为未来问题的根源（即类不变量根据类的使用位置不同而不同，这意味着它们不是真正的*不变量*） –

您应该通过值返回向量，使您的代码正确。如果你的向量在复制构造函数中做了很多工作，你也可以写一个小代理。

如果您将operator[]作为内联方法实施（例如，不要将实现移至cpp），那么优秀的编译器应优化您的代码并消除不必要的复制。

但如果你是疯狂的表现，那么你可以从运营商返回原始指针：

... 
T* operator[](const int rowIndex) 
{ 
    return m_data + rowSize * rowIndex; 
} 
... 
int temp = m[1][2];

不过是一个危险的方法！

来源

2011-08-24 16:31:33

实施多维矩阵时的建议不是过载operator[]，而是将过载operator()与多个维度。有迹象表明，你可以在C++ FAQ lite

template <typename T> 
class Matrix { 
public: 
    typedef std::size_t size_type; 
    typedef T & reference; 
    typedef T const & const_reference; 

    const_reference operator()(size_type x, size_type y) const; 
    reference operator()(size_type x, size_type y); 
};

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来源

2011-08-24 17:31:53

C++和运算符中的自定义向量和矩阵类[]

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