Question

首先我有Matrix模板Matrix＆lt; typename T，int Roz＆gt;和模板矩阵的专业化。但是专门化是用构造函数创建的，其中参数是矩阵的大小。因此，在示例中，代码A和Z具有相同的维度。所以我想让添加运算符与它一起工作。但是编者说：错误：不匹配＆＃39;运营商+＆＃39;在＆＃39; Z + A＆＃39;。那么我需要为Matrix编写operator +才能使用Matrix？

以下矩阵模板代码：

template<typename T,int Roz>
    class Matrix
    {
    public:
    T tab[Roz][Roz];
    int z=Roz;
    Matrix()
    {
        for(int i=0;i<Roz;++i)
                for(int j=0;j<Roz;++j)
                    tab[i][j]=0;
    }
    T& operator()(int x,int y){
        return tab[x-1][y-1];
    }
            //Problematic operator
    Matrix& operator+(Matrix<T,Roz> b)
    {
            Matrix<T,Roz> tmp;
            for(int i=0;i<Roz;++i)
                for(int j=0;j<Roz;++j)
                    tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];

    }


    friend ostream& operator<<(ostream& out, Matrix<T,Roz> &v)
    {

        for(int i=0;i<v.z;++i)
                {
                    for(int j=0;j<v.z;++j)
                        out<<v.tab[i][j]<<" ";

                    out<<endl;
                }
        return out;
    }
    };

    //Specialization template
template<class T>
class Matrix<T,0> 
{
private:
     Matrix()
    {

    }
public:
    vector<vector<T> > tab;
    int z=0;

    Matrix(int z)
    {
        for(int i=0;i<z;++i)
            tab.push_back(vector<T>(z));
        this->z = z;
        for(int i=0;i<z;++i)
                for(int j=0;j<z;++j)
                    tab[i][j]=0;
    }
    T& operator()(int x,int y){
        return tab[x-1][y-1];
    }
            //Problematic operator
    Matrix& operator+(Matrix<T,0> b)
    {
            Matrix<T,0> tmp(b.z);
            for(int i=0;i<z;++i)
                for(int j=0;j<z;++j)
                    tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];

    }
            //Problematic operator  
     Matrix& operator+(Matrix<T,0> &b)
    {
            Matrix<T,0> tmp(b.z);
            for(int i=0;i<z;++i)
                for(int j=0;j<z;++j)
                    tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];




    }


    friend ostream& operator<<(ostream& out, Matrix<T,0> &v)
    {

        for(int i=0;i<v.z;++i)
                {
                    for(int j=0;j<v.z;++j)
                        out<<v.tab[i][j]<<" ";

                    out<<endl;
                }
        return out;
    }
};

当我尝试添加例如Matrix＆lt; int，3＆gt;和矩阵＆lt; int，0＆gt;这会造成错误。我如何定义两个模板中的operator +它们将一起工作？我可以在专业化模板中重载operator +吗？

当我尝试添加A + Z时，下面的代码会出错。

int main()
{
Matrix<int,3> A, B;
Matrix<int, 4> C;
Matrix<int, 0> Z(3);
A(1,1)=1;
B(1,1)=2;
Z(1,1)=1;


Z + A;//<------- here error between diffrent instance of Matrix template 
}

Answer 1

我真的不知道您为什么要添加不同维度的矩阵，但为了做到这一点，您必须将该方法转换为矩阵参数维度上的方法模板：

#include <type_traits>

template <int Roz2>
Matrix& operator+(Matrix<T,Roz2> b)
{
        // check matrix argument size compatibility
        std::static_assert(Roz2 >= Roz, "incompatible matrices for operator+()"); 
        Matrix<T,Roz> tmp;
        for(int i=0;i<Roz;++i)
            for(int j=0;j<Roz;++j)
                tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];
}

由于Matrix<T,0>是处理动态维度的专门化，因此您必须为其专门化运算符：

// in the generic template
Matrix& operator+(Matrix<T,0> b)
{
        assert (b.z < Roz, "incompatible dynamic matrix for operator+");
        Matrix<T,0> tmp(b.Roz);;
        for(int i=0;i<Roz;++i)
            for(int j=0;j<Roz;++j)
                tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];
}

和Matrix<T,0>：

template <int Roz>
Matrix& operator+(Matrix<T,Roz> b)
{
        assert(Roz >= z,"....");
        Matrix<T,0> tmp(b.z);
        for(int i=0;i<z;++i)
            for(int j=0;j<z;++j)
                tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];
}

然而，在上述解决方案中，操作员不可交换。为了做到这一点，我们需要做一些改变：

 // define a min operator as constexpr in case the existing one is not 
template<typename T> constexpr
T const& rmin(T const& a, T const& b) {
    return a > b ? b : a;
}

// generic operator
template <int Roz2>
Matrix<T,rmin(Roz,Roz2)>& operator+(Matrix<T,Roz2> b)
{
        constexpr int R = min(Roz,Roz2);
        Matrix<T,R> tmp;
        for(int i=0;i<R;;++i)
            for(int j=0;j<R;++j)
                tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];
}

// specialized operator on Roz=0 argument
Matrix<T,0>& operator+(Matrix<T,0> b)
{
        const int r = min(z,b.z);
        Matrix<T,0> tmp(r);
        for(int i=0;i<r;;++i)
            for(int j=0;j<r;++j)
                tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];
}

// specialized operator in Roz=0 template
   Matrix& operator+(Matrix<T,Roz> b)
{
        return b + *this;
}

您将不得不复制带有运算符的const &参数的代码（或者可能只是删除那些在该上下文中似乎没有用的非const参数版本。）

注意使用static assert来限制运算符在非交换版本的运算符中使用具有相同或更大维度的矩阵（这是C ++ 11特性）。

有关min不是constexpr功能模板的主题，请参阅this question以获取更多详细信息。

C ++模板运算符+如何使不同的实例与它一起工作

1 个答案: