使用复共轭来设置/获取数组值的代理

C++: Proxy to set/get array value with a complex conjugate

本文关键字：数组 获取 代理 设置      更新时间：2023-10-16

我在写一个厄米矩阵的类。这是一个只有n*(n+1)/2独立复数的复矩阵(忽略关于对角线是完全实数的细节)。

我的计划是只写上三角元素，其中行数与列数的比较满足条件，满足规则:row >= column。然而，这需要代理之类的东西吗?我不确定如何实现这一点。问题在这里:

假设我实现了成员函数at(int row, int column)来访问一个元素。

template<typename T>
std::complex<T>& HermitianMatrix<T>::at(long row, long column)
{
    if(row >= column)
        return this->_matrix[ElementIndex(row,column)];
    else
        return std::conj(this->_matrix[ElementIndex(column,row)]);
}

其中ElementIndex将输入的row和column转换为数组中的位置std::complex<T>* _matrix = new std::complex<T>(...)。当然，这个方法返回一个引用。你在上面看到的代码不适用于矩阵的下三角部分，因为引用在返回后就消失了。

实现这一点的正确和最有效的方法是什么，这样我就有了某种"管道"，对于下三角矩阵部分，对于set和get总是通过std::conj ?

如果需要，请询问更多信息。谢谢你。

按照Franck的例子，我建议返回一个包装器类(或结构体)来包装对元素的引用，并记住一个布尔标志来记住是否需要合并数字。

类似于[注意:未测试]

template <typename T>
struct cWrapper
 {
   bool              c;
   std::complex<T> & r;
  cWrapper (bool c0, std::complex<T> & r0) : c{c0}, r{r0} 
   { }
  operator std::complex<T>() const
   { return c ? std::conj(r) : r; }
  cWrapper & operator= (const std::complex<T> & r0)
   { 
     r = ( c ? std::conj(r0) : r0 );
     return *this;
   }
 };

和您的函数可以变成[edit:在问题中相应的编辑后修改(else情况下的行/列反转)]

template<typename T>
cWrapper<T> HermitianMatrix<T>::at(long row, long column)
 {
    if(row >= column)
        return cWrapper<T>(false, this->_matrix[ElementIndex(row,column)]);
    else
        return cWrapper<T>(true, this->_matrix[ElementIndex(column,row)]);
 }

你可以实现一个属性类，并返回这个类的一个对象。

template <typename T>
struct ComplexGetter {
  std::complex<T>* ref;
  std::complex<T> conj;
  ComplexGetter(std::complex<T>& reference) : ref(&reference) {} 
  ComplexGetter(const std::complex<T>& conjugate) : ref(nullptr), conj(conjugate) {}
  operator std::complex<T>() const { return ref ? *ref : conj; }
  operator=(const std::complex<T>& source)
    { if (ref) *ref = source;
      else { ... /* do something */ }
    }
};

可指定并自动转换

考虑到std::conj()不返回引用，您有两个选择:

  • 在函数中不返回引用，而是返回值
  • 实现你自己版本的std::conj()函数，返回一个引用
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