我有一个Matrix类,现在我想为它编写一个迭代器。 我的班级看起来像这样:
template <typename T>
class Matrix {
public:
vector<vector<T>> data;
Matrix(const vector<vector<T>>& d)
: data(d) {
}
std::pair<size_t, size_t> size() const {
std::pair<size_t, size_t> s;
s.first = data.size();
s.second = data[0].size();
return s;
}
我想为它编写一个迭代器。但是我该怎么做呢?我找到了以下代码:
class iterator
{
public:
typedef iterator self_type;
typedef T value_type;
typedef T& reference;
typedef T* pointer;
typedef std::forward_iterator_tag iterator_category;
typedef int difference_type;
iterator(pointer ptr) : ptr_(ptr) { }
self_type operator++() { self_type i = *this; ptr_++; return i; }
self_type operator++(int junk) { ptr_++; return *this; }
reference operator*() { return *ptr_; }
pointer operator->() { return ptr_; }
bool operator==(const self_type& rhs) { return ptr_ == rhs.ptr_; }
bool operator!=(const self_type& rhs) { return ptr_ != rhs.ptr_; }
private:
pointer ptr_;
};
iterator begin()
{
return iterator(data_);
}
iterator end()
{
return iterator(data_ + size_);
}
如何让它一起工作? 我想迭代矩阵
中的每个元素答案 0 :(得分:0)
这里没有增强功能的C ++解决方案。我还提供了一个完整且经过测试的源代码示例。
源代码已使用MS Visual Studio 19进行了编译和测试。
第一提示:我将始终使用std::valarray
进行矩阵计算。请阅读。
植入该解决方案:
我们将使用int向量的向量来表示矩阵。 行可以轻松访问。它们是数据矩阵的第一维。如果我们想要一个行的迭代器,我们简单地返回一个向量的标准迭代器。这样,我们将立即具有完整的功能。很简单。
不幸的是,列是不同的。它们是数据连续存储器中的切片。因此,我们将作为解决方案来实现的是:为每个列创建一个向量,并在正确的位置引用数据。
这听起来比以前更容易,因为我们无法在C ++中将引用存储在容器中。因此,可以使用std::reference_wrapper
或构建我们自己的参考包装。在将值分配给解引用的std::reference_wrapper
并构建自己的值时,我遇到了问题。添加了赋值运算符。
这样,我们可以根据参考向量将迭代器返回到列。
可以添加许多其他功能。当然,您可以将int替换为任何其他值或对其进行模板化。
我在主程序中放了一些测试代码
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <tuple>
#include <sstream>
#include <numeric>
// Unfortunately the std::reference_wrapper does not work as expected.
// So we will build our own one
class IntRef
{
// Here we will store the reference
std::tuple<int&> t;
public:
// Constructor. Take reference and store it in tuple
IntRef(int&& intV) : t(intV) {}
// Assignment to the referenced value
int operator =(const int i) { std::get<0>(t) = i; return i; }
// Explicit type cast to int&
operator int& () { return std::get<0>(t); }
// And, return the reference
decltype(&std::get<0>(t)) operator&() { return &std::get<0>(t); }
};
// Some definitions to make reading easier
using IntRefV = std::vector<IntRef>;
using MatrixCIterator = std::vector<IntRef>::iterator;
using Columns = std::vector<int>;
using MatrixRIterator = Columns::iterator;
// The matrix
class Matrix
{
public:
// Constructor defines the matrix size
Matrix(size_t numberOfRows, size_t numberOfColumns);
// Iterators for rows are simple, becuase we have vectors of columns. Use unterlying iterator
MatrixRIterator rowIterBegin(size_t row) { return data[row].begin(); }
MatrixRIterator rowIterEnd(size_t row) { return data[row].end(); }
// Column iterator is complicated. Retzurn iterator to vevtor of references to column values
MatrixCIterator columnIterBegin(size_t column) { return columnReferences[column].begin(); }
MatrixCIterator columnIterEnd(size_t column) { return columnReferences[column].end(); }
// Access data of matrix
std::vector<int>& operator [] (const size_t row) { return data[row]; }
// And, for debug purposes. Output all data
friend std::ostream& operator << (std::ostream& os, const Matrix& m) {
std::for_each(m.data.begin(), m.data.end(), [&os](const Columns& columns) {std::copy(columns.begin(), columns.end(), std::ostream_iterator<int>(os, " ")); std::cout << '\n'; });
return os;
}
protected:
//The matrix, vector of vector of int
std::vector<Columns> data;
// The references to columns in data
std::vector<IntRefV> columnReferences{};
};
// Constructor. Build basic matrix and then store references to columns in data
Matrix::Matrix(size_t numberOfRows, size_t numberOfColumns) : data(numberOfRows, std::vector<int>(numberOfColumns)), columnReferences(numberOfColumns)
{
for (size_t column = 0; column < numberOfColumns; ++column)
for (size_t row = 0; row < numberOfRows; ++row)
columnReferences[column].emplace_back(IntRef(std::move(data[row][column]))); // Std::move creates a rvalue reference (needed for constructor, nothing will be moved)
}
// Some test data for the istream_iterator
std::istringstream testData("1 2 10");
// Test the matrix
int main()
{
// Define a matrix with 3 rows and 4 columns
Matrix matrix(3, 4);
// Test 1: Fill all values in column 2 with 42
for (MatrixCIterator ci = matrix.columnIterBegin(2); ci != matrix.columnIterEnd(2); ++ci) {
*ci = 42;
}
std::cout << matrix << "Column 2 filled with 42\n\n";
// Test 2: Read input from istream and copy put that in column 1
std::copy_n(std::istream_iterator<int>(testData), 3, matrix.columnIterBegin(1));
std::cout << matrix << "Column 1 filled with testData '"<< testData.str() << "'\n\n";
// Test 3: Copy column 2 to cout (Print column 2)
std::copy(matrix.columnIterBegin(2), matrix.columnIterEnd(2), std::ostream_iterator<int>(std::cout, " "));
std::cout << "This is column 2\n\n";
// Test 4: Sum up the first 2 values of column 1 and show result
std::cout << "\nSum of first 2 values of column 1: " << std::accumulate(matrix.columnIterBegin(1), matrix.columnIterBegin(1)+2, 0) << "\n\n";
// Test 5: Fill all values in row 0 with 33
std::for_each(matrix.rowIterBegin(0), matrix.rowIterEnd(0), [](int& i) { i = 33; });
std::cout << matrix << "Row 0 filled with 33\n\n";
return 0;
}
希望这会让您对它的工作方式有所了解。 。