矩阵类运算符+和*最终出现段错误

时间:2019-06-08 20:56:37

标签: c++ segmentation-fault operator-overloading

基本上,我必须执行Matrix类的实现。我已经完成了大部分工作,但是偶然发现了一个特定的问题,我真的不知道真正出了什么问题。

首先,这是我的matrix.hpp标头:

 #include <iostream>
 #include <vector>

class Matrix {

  int columns;
  int rows;
  std::vector<std::vector<int>> vals;
  int matcheck (std::vector<std::vector<int>>);

public:
  Matrix (int, int, std::vector<std::vector<int>>);
  Matrix (int, int);
  ~Matrix();
  const Matrix operator + (const Matrix&) const;
  const Matrix operator * (const Matrix&) const;
  Matrix &operator = (const Matrix&);

  void inverse (Matrix&);
  void setValues (Matrix&, std::vector<std::vector<int>>); 
  void printMatrix ();

  static void changeSize (Matrix&, int, int);
  static void transpose (Matrix&);
};

接下来,运算符重载实现:

const Matrix Matrix::operator + (const Matrix& mat) const {

    if ( !(rows == mat.rows && columns == mat.columns) ) {

        std::cout << "For addition the matrices must be the same size.\n"; 
        exit(-1); 
    }

    Matrix res (mat.rows, mat.columns);

    for (unsigned int row = 0; row < rows; ++row) {

        for (unsigned int col = 0; col < columns; ++col) {

            res.vals[row][col] += this->vals[row][col] + mat.vals[row][col];
        }
    }

    return res;
}

const Matrix Matrix::operator * (const Matrix& mat) const {

    Matrix res (rows, mat.columns);

    if (columns != mat.rows) { 

        std::cout<<"For multiplication the matrix A's columns must be the same number as matrix B's rows\n"; 
        exit(-1);
    }

    for (unsigned int row = 0; row < rows; ++row) {

        for (unsigned int col = 0; col < mat.columns; ++col) {

            int sum = 0;

            for (unsigned int k = 0; k < columns; ++k) {

                sum = sum + (vals[row][k] * mat.vals[k][col]);
            }

            res.vals[row][col] = sum;
        }
    }

    return res;
}

Matrix &Matrix::operator = (const Matrix& mat) {

    rows = mat.rows;
    columns = mat.columns;
    vals = mat.vals;

    return *this;
}

现在,为了说明这一点,在main()中,我进行了一些测试,看起来像这样:

 #include <iostream>
 #include "matrix.hpp"

int main() {

    Matrix mat(4, 4, { {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1} });
    Matrix mat2(4, 4, { {2, 2, 2, 2}, {2, 2, 2, 2}, {2, 2, 2, 2}, {2, 2, 2, 2} });
    Matrix mat5(4, 2, { {1, 12}, {5, 66}, {9, 6}, {7, 19}});

    Matrix mat3 = mat + mat2;
    mat3.printMatrix();

    Matrix mat4 = mat * mat5;
    mat4.printMatrix();

    mat4 = mat2;
    mat4.printMatrix();

    Matrix MAT(4, 4);
    MAT.printMatrix();
    MAT = mat5;

    mat5.printMatrix();
    Matrix::transpose(mat5);
    mat5.printMatrix();

    mat5 = mat;
    mat5.printMatrix();
    mat5 = mat4 + mat2;

    return 0;
}

现在,最后一个操作之前的所有操作都运行良好。但是,一旦我到达最后一个(mat5 = mat4 + mat2),我就会遇到段错误。另外,如果我改用*,则仍然会出现段错误。如果我尝试实例化Matrix对象,或者使用transpose()之类的任何函数,也会发生同样的事情。

我修改了运算符的实现,并且在谷歌上搜索了一下,它们似乎还不错,或者至少在我看来。

这可能只是我愚蠢,但我真的不明白。提前致谢。

编辑:

功能transpose()

void Matrix::transpose (Matrix& mat) {

    Matrix res (mat.rows, mat.columns);
    res = mat;
    changeSize (mat, mat.columns, mat.rows);

    for (unsigned int col = 0; col < res.rows; ++col) {

        for (unsigned int row = 0; row < res.columns; ++row) {

            mat.vals[row][col] = res.vals[col][row];
        }
    }
}

还有changeSize()

void Matrix::changeSize (Matrix& mat, int rows, int cols) {

    mat.vals.clear();

    mat.rows = rows;
    mat.columns = cols; 
}

编辑:

我还将共享整个matrix.cpp源文件,因此我可以提供一个完全可复制的程序。我放置了pastebin链接,因为我已经有很多代码,并且在此处粘贴整个源文件会使文章变得很庞大。 https://pastebin.com/AmJqhjKT

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

changeSize更新rowscolumns成员,但将向量留空。此后任何对它的引用将是未定义行为。

changeSizetranspose可以/应该是非静态成员函数,因为您要传递矩阵作为第一个参数,并在同一对象中返回结果。