Question

我正在尝试为我构建的矩阵类创建一个重载运算符。我的矩阵类将矩阵存储在动态分配的多维数组中。我只是试图通过将两个完全相同的矩阵相乘并显示输出来测试我的重载运算符。我得到了奇怪的结果，我相信它与我的for循环中的一个条件有关。然而，我已经遍历了所有的for循环，并且没有发现任何错误。我乘以的矩阵都是6x6。

我的重载运算符

template <typename T>
const matrix<T> matrix<T>::operator * (const matrix& right) const
{
    matrix<T> c = right;
    int sum_elems;
    for( int i = 0; i < this->rows - 1; ++i)
    {
        for(int j = 0; j < right.cols - 1; ++j)
        {
            sum_elems = 0;
            for( int k = 0; k < right.rows - 1; ++k)
            {
                sum_elems += this->the_matrix[i][k] * right.the_matrix[k][j];
            }

            c.the_matrix[i][j] = sum_elems;
        }
    }
    return c;
}

现在我调用主函数中的重载运算符：

std::cout << my_matrix;
matrix<int> copy_matrix;
copy_matrix = my_matrix * my_matrix; 
std::cout << copy_matrix;

我的输出：

  The Matrix:
 0  1  0  1  1  0
 1  0  1  0  1  1
 0  1  0  1  0  1
 1  0  1  0  1  0
 1  1  0  1  0  1
 0  1  1  0  1  0
   The Matrix:
 -1  33  139587680  18  38  75
 139587680  18  38  75  157  1
 139587712  38  1470  4365  10411  1
 139587744  75  4365  19058932  64514866  0
 139587776  157  10411  64514866  1136204102  1
 139596144  1  1  0  1  0

正如你所看到的那样，我似乎在我的一个阵列上走出界限。我似乎无法找到它。我提前感谢您的帮助。

编辑：根据要求完全实现我的矩阵类

矩阵定义：

template <typename T>
class matrix
{
    public:

        //Default Constructor
        matrix();

        //Overloaded Constructor
        matrix(std::ifstream&, const char*);

        //Copy Constructor
        matrix(const matrix&);

        //Destructor
        ~matrix();


        //overloaded operators
        T* operator [] (T);
        const matrix operator * (const matrix&) const;
        matrix& operator = (const matrix&);
        friend std::ostream& operator << <T> (std::ostream&, const matrix<T>&); 


    private:
        T** the_matrix;
        unsigned rows, cols;

矩阵实施：

/* Template version of matrix class */
/*---------------------------------------------------------------------------*/
// Default contructor
template <typename T>
matrix<T>::matrix() { }

// Overloaded contructor
template <typename T>
matrix<T>::matrix( std::ifstream& in, const char* file)
{

    // declare the variables to be used
    T vertices, edges, u, v;
    std::string line;

    // open file for reading
    in.open(file);

    // get number of vertices
    in >> vertices;


    // throw away second line   
    std::getline(in, line);
    std::getline(in, line);

    // get number of edges and dump them in two arrays
    in >> edges;
    T edge1 [edges];
    T edge2 [edges];
    int j = 0, k = 0;
    for(int a = 0; a < edges; ++a)
    {    
        in >> u >> v;
        edge1[j] = u;
        edge2[k] = v;
        ++j;
        ++k;
    }

    in.close();

    // Create multi-dim-dynamic array
    rows = vertices;
    cols = vertices;

    the_matrix = new T*[rows];

    for( int b = 0; b < rows; ++b)
    {
        the_matrix[b] = new T [rows];
    }

    // Initialize array values to zero
    for ( int c = 0; c < rows; ++c)
    {
       for( int d = 0; d < cols; ++d)
       {
           the_matrix[c][d] = 0;
       }
    }

    // push the edges to the matrix
    for( int e = 0; e < edges; ++e)
    {
        the_matrix[edge1[e] - 1][edge2[e] - 1] = 1;
    }
    for ( int f = 0; f < edges; ++f)
    {
        the_matrix[edge2[f] - 1][edge1[f]-1] = 1;
    }


}

// Copy Constructor
template <typename T>
matrix<T>::matrix(const matrix& left)
{
    the_matrix = left.the_matrix;
    rows = left.rows;
    cols = left.cols;
    spath = left.spath;
}

// Destructor
template <typename T>
matrix<T>::~matrix()
{ 
    // Deletes the data in reverse order of allocation
    for( int a = cols; a > 0; --a)
    {
        delete[ ] the_matrix[a];
    }

    delete[ ] the_matrix;
}

// Overloaded * Operator
template <typename T>
const matrix<T> matrix<T>::operator * (const matrix& right) const
{
    matrix<T> c = right;
    T sum_elems;
    for( int i = 0; i < this->rows - 1; ++i)
    {
        for(int j = 0; j < right.cols - 1; ++j)
        {
            sum_elems = 0;
            for( int k = 0; k < right.rows - 1; ++k)
            {
                sum_elems += this->the_matrix[i][k] * right.the_matrix[k][j];
            }

            c.the_matrix[i][j] = sum_elems;
        }
    }
    return c;
}

// Overloaded assignment Operator
template <typename T>
matrix<T>& matrix<T>::operator = (const matrix& right)
{
    this->the_matrix= right.the_matrix;
    this->rows = right.rows;
    this->cols = right.cols;
    this->spath = right.spath;
    return *this;
}

// Overloaded << operator
template <typename T>
std::ostream& operator << (std::ostream& output, const matrix<T>& left)
{
    // Test screen output to see if correct   
    std::cout << std::setw(14) << "The Matrix:" << '\n';
    for( int a = 0; a < left.rows; ++a)
    {
        for( int b = 0; b < left.cols; ++b)
        {
            std::cout << ' ' << left.the_matrix[a][b] << ' ';
        }
        std::cout << '\n';
    }
    return output;
}

Answer 1

正如我所怀疑的，您的复制构造函数和赋值运算符实际上未正确实现。你只是将指针复制过来。这意味着当您将一个矩阵复制到另一个矩阵时，它们都共享相同的数据。当其中一个超出范围时，将调用析构函数，然后删除共享数据，使剩余的矩阵具有悬空指针。

修复这些功能，使它们实际分配新数组，然后复制数据。

Answer 2

i实际上从0转到this->rows - 2（因为i < n-1的{{1}}为假）。其他循环也一样。这似乎不是矩阵乘法的正确行为。
然而，这段代码似乎是正确的。你能为我们提供全班实施吗？

P.S。如果T是矩阵元素的类型，则i = n-1的类型应为sum_elems。

带运算符重载的矩阵乘法

2 个答案: