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我正在用 C++ 编写一个矩阵 3x3 类。

glm::mat3 通过语法提供对矩阵数据的访问[][] operator。
例如myMatrix[0][0] = 1.0f; ，将第一行、第一列条目设置为1.0f。

我想提供类似的访问权限。如何使[][] operators 超载？

我尝试了以下方法，但出现错误：

运算符名称必须声明为函数

const real operator[][](int row, int col) const
{
    // should really throw an exception for out of bounds indices
    return ((row >= 0 && row <= 2) && (col >= 0 && col <= 2)) ? _data[row][col] : 0.0f;
}

重载此运算符的正确方法是什么？

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5 回答 5

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没有 operator [][]，因此您需要重载[]运算符两次：一次在矩阵上，为该行返回一个代理对象，一次为返回的代理行：

// Matrix's operator[]
const row_proxy operator[](int row) const
{
    return row_proxy(this, row);
}
// Proxy's operator[]
const real operator[](int col) const
{
    // Proxy stores a pointer to matrix and the row passed into the first [] operator
    return ((this->row >= 0 && this->row <= 2) && (col >= 0 && col <= 2)) ? this->matrix->_data[this->row][col] : 0.0f;
}
于 2012-09-30T01:03:31.850 回答
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制作方法会更容易double operator() (int row, int col) const。而不是matrix[i][j]你只说matrix(i,j)。

于 2012-09-30T01:08:36.537 回答
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通常，对于要使用的多个参数operator()，而不是operator[].

嗯，如果不是很明显，operator[][]C++ 中没有。它只是operator[]应用了两次。这意味着如果你想要那个符号，那么你必须让第一个返回一个可以应用第二个的结果（可索引的东西或代理）。

下面的代码概述了一些方法，选择你喜欢的：

#include <iostream>
#include <vector>

template< int n >
int& dummy() { static int elem = n; return elem; }

struct Mat1
{
    int operator() ( int const x, int const y ) const
    { return dummy<1>(); }

    int& operator() ( int const x, int const y )
    { return dummy<1>(); }

    Mat1( int, int ) {}
};

struct Mat2
{
    int at( int const x, int const y ) const
    { return dummy<2>(); }

    int& at( int const x, int const y )
    { return dummy<2>(); }

    Mat2( int, int ) {}
};

struct Mat3
{
    struct At { At( int x, int y ) {} };

    int operator[]( At const i ) const
    { return dummy<3>(); }

    int& operator[]( At const i )
    { return dummy<3>(); }

    Mat3( int, int ) {}
};

class Mat4
{
protected:
    int get( int const x, int const y ) const
    { return dummy<4>(); }

    void set( int const x, int const y, int const v ) {}

    class AssignmentProxy
    {
    private:
        Mat4*   pMat_;
        int     x_;
        int     y_;
    public:
        void operator=( int const v ) const
        { pMat_->set( x_, y_, v ); }

        int value() const { return pMat_->get( x_, y_ ); }
        operator int () const { return value(); }

        AssignmentProxy( Mat4& mat, int const x, int const y )
            : pMat_( &mat ), x_( x ), y_( y )
        {}
    };

public:
    int operator()( int const x, int const y ) const
    { return get( x, y ); }

    AssignmentProxy operator()( int const x, int const y )
    { return AssignmentProxy( *this, x, y ); }

    Mat4( int, int ) {}
};

class Mat5
{
protected:
    int at( int const x, int const y ) const
    { return dummy<4>(); }

    int& at( int const x, int const y )
    { return dummy<5>(); }

    class RowReadAccess
    {
    private:
        Mat5 const* pMat_;
        int         y_;

    public:
        int operator[]( int const x ) const
        {
            return pMat_->at( x, y_ );
        }

        RowReadAccess( Mat5 const& m, int const y )
            : pMat_( &m ), y_( y )
        {}
    };

    class RowRWAccess
    {
    private:
        Mat5*   pMat_;
        int     y_;

    public:
        int operator[]( int const x ) const
        {
            return pMat_->at( x, y_ );
        }

        int& operator[]( int const x )
        {
            return pMat_->at( x, y_ );
        }

        RowRWAccess( Mat5& m, int const y )
            : pMat_( &m ), y_( y )
        {}
    };

public:
    RowReadAccess operator[]( int const y ) const
    { return RowReadAccess( *this, y ); }

    RowRWAccess operator[]( int const y )
    { return RowRWAccess( *this, y ); }

    Mat5( int, int ) {}
};

struct Mat6
{
private:
    std::vector<int>    elems_;
    int                 width_;
    int                 height_;

    int indexFor( int const x, int const y ) const
    {
        return y*width_ + x;
    }

public:
    int const* operator[]( int const y ) const
    {
        return &elems_[indexFor( 0, y )];
    }

    int* operator[]( int const y )
    {
        return &elems_[indexFor( 0, y )];
    }

    Mat6( int const w, int const h )
        : elems_( w*h, 6 ), width_( w ), height_( h )
    {}
};

int main()
{
    using namespace std;
    enum{ w = 1024, h = 1024 };
    typedef Mat3::At At;

    Mat1 m1( w, h );
    Mat2 m2( w, h );
    Mat3 m3( w, h );
    Mat4 m4( w, h );
    Mat5 m5( w, h );
    Mat6 m6( w, h );

    wcout
        << m1( 100, 200 )       // No fuss simple, but exposes element ref.
        << m2.at( 100, 200 )    // For those who don't like operators.
        << m3[At( 100, 200)]    // If you really want square brackets mnemonic.
        << m4( 100, 200 )       // Hides element ref by using assignment proxy.
        << m5[200][100]         // Ditto but with square brackets (more complex).
        << m6[200][100]         // The minimum fuss square brackets, exposes elem ref.
        << endl;
}

哦，好吧，我在发布该代码后发现我没有完全隐藏内部存储Mat5：它需要一个额外的代理级别，如Mat4. 所以这种方法真的很复杂。我不会这样做（Mat1我认为这很好也很容易），但有些人认为代理很酷，而数据隐藏更酷……

总而言之，没有“正确的”超载方法operator[]。有很多方法（如上面的代码所示），每种方法都有一些取舍。通常你最好使用operator()，因为operator[]它可以接受任意数量的参数。

于 2012-09-30T02:03:33.623 回答
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没有[][]操作员。GLM 的做法是vec3&从第一个返回 a []。vec3有自己的[]运算符重载。所以它是两个单独operator[]的类上的两个单独的 s。

这也是 GLSL 的工作原理。第一个[]将列作为向量。第二个获取向量并从中获取值。

于 2012-09-30T01:02:39.817 回答
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表达式foo[1][2]实际上被解释为(foo[1])[2]，即[]运算符从变量开始连续应用两次foo。没有[][]要重载的运算符。

于 2012-09-30T01:04:23.673 回答