C++ 中的矩阵类
Matrix class in c++?
我一直在尝试编写一个矩阵类,我正在使用一个main方法来测试它。它不起作用...完全。
我不明白为什么大小(所有行值的大小除以双精度的大小)为零!
我一直在写一些调试打印,但它没有帮助......我真的非常非常新C++所以任何和所有的帮助/建议将不胜感激。
1 #include "matrix.h"
2 #include <iostream>
3 #include <sstream>
4
5 Matrix::Matrix(){
6 };
7
8 Matrix::Matrix(int rows, int columns, double allRowValues [] ){
9 this->rows = rows;
10 this->columns = columns;
11 this->matrixValues = new double[rows*columns];
13 std::cout <<"ALL ROW VALUES" <<std::endl;
14 std::cout<<"*****" <<std::endl;
15 std::cout << sizeof (allRowValues) << std::endl;
16 std::cout<<"*****" <<std::endl;
17 std::cout << sizeof(allRowValues[0]) << std::endl;
18 std::cout<<"*****" <<std::endl;
19 int size = sizeof(allRowValues)/sizeof(double);
20 int numberOfValues = rows * columns;
21 int currentIndex = 0;
22 for (int i = 0; i < numberOfValues; i++){
23 std::cout<< "MATRIX CONSTRUCTORn";
24 std::cout<<allRowValues <<std::endl;
25 std::cout<<"-----"<<std::endl;
26 std::cout<<index << std::endl;
27 std::cout<<"-----"<<std::endl;
28 std::cout<<size << std::endl;
29 std::cout<<"-----"<<std::endl;
30 if ((allRowValues) && (currentIndex < size)){
31 std::cout << "ARV " <<std::endl;
32 std::cout << allRowValues[currentIndex] << std::endl;
33 this->matrixValues[i]= allRowValues[currentIndex];
34 std::cout << "MAT " << allRowValues[currentIndex++] << std::endl;
35 }else{
36 std::cout << "Elsen";
37 }
38 }
39 int index=0;
40 for (int j = 0; j < rows; j++){
41 for (int i = 0; i < columns; i++){
42 std::cout << this->matrixValues[index++];
43 }
44 std::cout<<std::endl;
45 }
46 };
47
48 Matrix::Matrix(double* rowValues){
49 int sizeRows = sizeof(rowValues)/sizeof(double);
50 //TODO: throw error for all rows must be the same length
51 this->rows = sizeRows;
52 int sizeColumns = sizeof(rowValues[0])/sizeof(double);
53 this->columns = sizeColumns;
54 this->matrixValues = rowValues;
55 };
56
57 double Matrix::width(){
58 std::cout << "Widthn";
59 return this->columns;
60 };
61
62 double Matrix::height(){
63 std::cout << "Heightn";
64 return this->rows;
65 };
66
67 std::string Matrix::toString(){
68 int numberOfValues = 0;
69 std::cout<<matrixValues[numberOfValues];
70 std::string build_output;
71 std::cout<<matrixValues;
72 for (int i = 0; i < rows; i++){
73 build_output = "[";
74 std::cout << "n";
75 for (int j = 0; j < columns; j++){
76 std::cout << "VALUE: " <<matrixValues[numberOfValues];
77 build_output = matrixValues[numberOfValues];
78 numberOfValues++;
79 }
80 build_output = " ]";
81 }
82 return build_output;
83 }
84
85 int main (){
86 double values[6] = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
87 std::cout <<"Values: n";
88 Matrix a = Matrix(2, 3, values);
89 std::cout << a.width() << std::endl;
90 std::cout << a.height() << std::endl;
91 std::cout << a.toString();
92 return 1;
93 }
double allRowValues[]
声明指针,而不是数组。然后,表达式sizeof(allRowValues)/sizeof(double)
计算指针大小与double
大小之间的比率。如果双打更大,结果显然为零。
出于某种原因,同样的错误也发生在另一个构造函数中(sizeof(rowValues)/sizeof(double)
),但这次的参数显然是一个指针。然后是sizeof(rowValues[0])/sizeof(double)
,即双精度数组中一个元素的大小与双精度的大小之间的比率,这显然是一个。
似乎有一种信念,即sizeof
运算符可以神奇地知道数组的大小,给定指向其第一个元素的指针。不能。或者数组和指针之间可能存在混淆。它们不一样。
大多数时候,数组(即类型为T[N]
的对象,如double[100]
)只是衰减到指向其第一个元素的指针(即 T*
,像double*
),在此过程中丢失尺寸信息。这就是为什么如果你打算"传递数组",你永远不能只传递指针。您需要以某种方式传递大小信息。
可以将大小作为额外参数显式传递,也可以传递另一个标记缓冲区末尾的指针(迭代器样式)。您还可以传递对数组的引用(这可以防止衰减为指针,从而保留大小信息)并使用模板获取大小信息。
template <std::size_t N, std::size_t M>
void pass_a_2d_array_by_reference(double(&the_array)[N][M]) { // N and M are the sizes
// do stuff
}
现在您已经了解了这些问题,如果您使用现成的解决方案,则根本无法拥有它们:
-
std::vector<std::vector<double>>
:如果您不需要连续存储,这是一个很好的解决方案。如果您想要锯齿状数组,这也是您最好的选择。 -
boost::multiarray<double, 2>
:另一个非常好的解决方案,可以很好地与更多维度的数组一起使用; - 还有许多其他现有的解决方案,可以满足各种需求。环顾四周。
如果你坚持使用 c 风格的数组(我不推荐),你也可以使用模板化的解决方案:
template<int size>
Matrix::Matrix(int rows, int columns, double (&allRowValues) [size] ){
...
}
总的来说,我推荐一个现成的、宽松的开源矩阵库,比如 eigen。
你应该使用 std::vector<double>&
(或 std::array) 而不是 c 样式的数组double allRowValues[]
。因此,您可以使用allRowValues.size()
轻松获得其大小。
C++ FAQ-Lite:为什么我应该使用容器类而不是简单的数组?
参考:
http://en.cppreference.com/w/cpp/container/vectorhttp://en.cppreference.com/w/cpp/container/array
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