用迭代器修改二维矢量

2d vector modify with iterator

本文关键字：二维 迭代器 修改      更新时间：2024-09-21

我有一个使用vector库的2d矩阵。我想更方便地迭代Matrix，所以我创建了一个MatrixIterator类。

矩阵.cpp

#include <vector>
template <class T>
class MatrixIterator;
template <class T>
class Matrix
{
friend class MatrixIterator<T>;
private:
public:
std::vector<std::vector<T>> m;
unsigned rows_;
unsigned cols_;
Matrix<T>(unsigned rows, unsigned cols);
MatrixIterator<T> iterator() const
{
return {*this};
}
MatrixIterator<T> begin() const
{
return {*this};
}
MatrixIterator<T> end() const
{
return {*this, rows_, 0};
}
}

template <class T>
class MatrixIterator
{
private:
Matrix<T> matrix_;
unsigned row_;
unsigned col_;
public:
MatrixIterator<T>(Matrix<T> m) : matrix_(m), row_(0), col_(0) {};
MatrixIterator<T>(Matrix<T> m, unsigned row, unsigned col) : matrix_(m), row_(row), col_(col) {};
MatrixIterator<T> begin() const
{
return {matrix_};
}
MatrixIterator<T> end() const
{
return {matrix_, matrix_.rows_, 0};
}
void inc()
{
if(++col_ >= matrix_.cols_)
{
row_++;
col_ = 0;
}
}
MatrixIterator<T>& operator++()
{
inc();
return *this;
}
MatrixIterator<T> operator++(int)
{
inc();
return *this;
}
bool operator!=(const MatrixIterator<T> &rhs) const
{
return (row_ != rhs.row_) || (col_ != rhs.col_);
}
T& operator*()
{
return matrix_.m[row_][col_];
}
};

template <class T>
Matrix<T>::Matrix(unsigned rows, unsigned cols)
: rows_(rows), cols_(cols)
{
m.resize(cols);
for (unsigned i = 0; i < cols; i++)
{
m[i].resize(rows);
fill(m[i].begin(), m[i].end(), T());
}
}

在下面的代码中，当我尝试使用迭代器操作值时，它不会更改值。我尝试将值作为指针从operator*返回，但也不起作用。我没有看到任何错误。出了什么问题，我该如何解决？

main.cpp

#include "Matrix.cpp"
#include<iostream>
int main()
{
Matrix<int> m = Matrix<int>{3,3};
for(auto x: m.iterator())
x = 10;
for(auto x: m.iterator())
std::cout << x << " ";
// outputs 0 0 0 ~
}

用g++ main.cpp -std=c++20 -g -o main && main编译

您需要在迭代器类中存储引用，而不是保存它的副本(迭代器只是数据的一个视图(。

template <class T>
class MatrixIterator {
private:
Matrix<T>& matrix_;
unsigned row_;
unsigned col_;
public:
MatrixIterator<T>(Matrix<T>& m) : MatrixIterator<T>(m, 0, 0) {}
MatrixIterator<T>(Matrix<T>& m, unsigned row, unsigned col)
: matrix_(m), row_(row), col_(col) {}
};

您还需要为矩阵设置非常量begin和end，可以使用非常量版本迭代器来更改底层值。函数iterator()可以在这里删除，因为在c++代码中使用它并不常见。

MatrixIterator<T> begin() const { return {*this}; }
MatrixIterator<T> begin() { return {*this}; }
MatrixIterator<T> end() const { return {*this, rows_, 0}; }
MatrixIterator<T> end() { return {*this, rows_, 0}; }

要使用迭代器更改为值，除了在主函数中更改复制的值之外，还需要一个引用。这里没有必要显式调用iterator，编译器会为您执行此操作。

int main() {
Matrix<int> m = Matrix<int>{3, 3};
for (auto& x : m) x = 10;
for (auto x : m) std::cout << x << " ";
return 0;
}

在线演示。

当试图更改矩阵值时，您正在迭代值，而不是引用。相反，尝试

for (auto& x : m.iterator())
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