如何在具有动态大小的数组的模板化类中重载operator =

时间:2013-10-25 01:27:06

标签: c++ operator-overloading template-classes

我很擅长用C ++制作自己的模板类,经过几个小时的在线搜索答案和玩弄函数&它的参数,我放弃了。我有以下课程的运行时间问题' " ="操作者:

在matrix.h中:

template <class datatype> class Matrix{
  datatype** element;
  unsigned int m,n;

  public:

  Matrix(unsigned int M, unsigned int N,datatype x){
    m=M;    // # of rows
    n=N;    // # of cols
    element=new datatype*[m];
    for(int i=0;i<m;i++) element[i]=new datatype[n];
    for(int i=0;i<m;i++)
      for(int j=0;j<n;j++)
        element[i][j]=x;
  }

  void print(){
    for(int i=0;i<m;i++){
      for(int j=0;j<n;j++) cout<<element[i][j]<<" ";
      cout<<"\n";
    }
  }

  Matrix operator=(Matrix A){
    for(int i=0;i<m;i++) delete[] element[i];
    delete[] element;
    m=A.m;
    n=A.n;
    element=new datatype*[m];
    for(int i=0;i<m;i++) element[i]=new datatype[n];
    for(int i=0;i<m;i++)
      for(int j=0;j<n;j++)
        element[i][j]=A.element[i][j];
    return *this;
  }
};

当我去测试这个时,编译&amp;链接运行顺利没有错误,我得到一个完全有效的打印。但是当试图将一个矩阵分配给另一个矩阵时,程序会崩溃,而消息&#34; matrix_test已停止工作&#34;。这是我的测试代码,在matrix_test.cpp中:

Matrix<int> M(5u,3u,0);
Matrix<int> P(2u,7u,3);

int main(){
    M.print();
    cout<<"\n";
    P.print();
    cout<<"\n";
    P=M;
    P.print();        
}

提前感谢您的帮助!

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

首先,你的副本分配的实现有一个相当基本的缺陷:当你delete[]表示然后分配一个新的副本时,分配可能会抛出你的原始矩阵{{} 1}} d并且无法恢复。因此,分配不是例外安全。

复制赋值运算符的最佳实现是利用copy-construction和delete[]成员。当然,这两个成员都在你班级中缺失,但让我们稍后再说:

swap()

按值传递参数时,实际上是复制了。要复制对象,您需要一个复制构造函数。通常,如果您需要复制赋值,通常还需要复制构造函数和析构函数(有些情况下,您只需要复制赋值即可使复制赋值强烈异常安全,但这是一个不同的讨论)。 / p>

复制构造函数的目的是复制另一个对象,例如,当对象按值传递时:

Matrix& Matrix::operator= (Matrix other) {
    other.swap(*this);
    return *this;
}

我不确定异常的恢复是否真的正确:我无法处理应对所有这些指针的复杂性!在我的代码中,我将确保所有资源立即构造一个专用于自动释放它们的对象,但这需要更改对象的类型。给定类型的定义,还需要析构函数:

Matrix::Matrix(Matrix const& other)
    : element(new datatype*[other.m])
    , m(other.m)
    , n(other.n)
{
    int count(0);
    try {
        for (; count != m; ++count) {
            this->element[count] = new datatype[m];
            std::copy(other.element[count], other.element[count] + m,
                      this->element[count]);
        }
    }
    catch (...) {
        while (count--) {
            delete[] this->element[count];
        }
        delete[] this->element;
        throw;
    }
}

最后,对于较大的对象,Matrix::~Matrix() { for (int count(this->m); count--; ) { delete[] this->element[count]; } delete[] this->element; } 成员通常很方便。 swap()的目的是交换两个对象的内容。实现它的方法是成员swap()

std::swap()

鉴于此类的所有成员都是内置类型(尽管它们可能不应该是),但实际上并不需要void Matrix::swap(Matrix& other) { using std::swap; swap(this->element, other.element); swap(this->n, other.n); swap(this->m, other.m); } - 舞蹈。但是,如果用户定义的类型在using以外的其他名称空间中存在swap()的专门重载,则上述方法可确保通过参数依赖查找找到这些重载。