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首先我有 Matrix 模板 Matrix<typename T, int Roz> 和这个模板 Matrix 的特化。但是专业化是使用构造函数创建的，其中参数是矩阵的大小。所以在示例代码中 A 和 Z 具有相同的维度。所以我想让 add 运算符使用它。但是编译器说：错误：'Z + A'中的'operator +'不匹配。那么我需要如何为 Matrix 编写 operator+ 才能与 Matrix 一起使用？

下面的矩阵模板代码：

template<typename T,int Roz>
    class Matrix
    {
    public:
    T tab[Roz][Roz];
    int z=Roz;
    Matrix()
    {
        for(int i=0;i<Roz;++i)
                for(int j=0;j<Roz;++j)
                    tab[i][j]=0;
    }
    T& operator()(int x,int y){
        return tab[x-1][y-1];
    }
            //Problematic operator
    Matrix& operator+(Matrix<T,Roz> b)
    {
            Matrix<T,Roz> tmp;
            for(int i=0;i<Roz;++i)
                for(int j=0;j<Roz;++j)
                    tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];

    }


    friend ostream& operator<<(ostream& out, Matrix<T,Roz> &v)
    {

        for(int i=0;i<v.z;++i)
                {
                    for(int j=0;j<v.z;++j)
                        out<<v.tab[i][j]<<" ";

                    out<<endl;
                }
        return out;
    }
    };

    //Specialization template
template<class T>
class Matrix<T,0> 
{
private:
     Matrix()
    {

    }
public:
    vector<vector<T> > tab;
    int z=0;

    Matrix(int z)
    {
        for(int i=0;i<z;++i)
            tab.push_back(vector<T>(z));
        this->z = z;
        for(int i=0;i<z;++i)
                for(int j=0;j<z;++j)
                    tab[i][j]=0;
    }
    T& operator()(int x,int y){
        return tab[x-1][y-1];
    }
            //Problematic operator
    Matrix& operator+(Matrix<T,0> b)
    {
            Matrix<T,0> tmp(b.z);
            for(int i=0;i<z;++i)
                for(int j=0;j<z;++j)
                    tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];

    }
            //Problematic operator  
     Matrix& operator+(Matrix<T,0> &b)
    {
            Matrix<T,0> tmp(b.z);
            for(int i=0;i<z;++i)
                for(int j=0;j<z;++j)
                    tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];




    }


    friend ostream& operator<<(ostream& out, Matrix<T,0> &v)
    {

        for(int i=0;i<v.z;++i)
                {
                    for(int j=0;j<v.z;++j)
                        out<<v.tab[i][j]<<" ";

                    out<<endl;
                }
        return out;
    }
};

当我尝试添加例如 Matrix < int,3 > 和 Matrix < int, 0 > 这会产生错误。我必须如何在两个模板中定义它们将一起工作的 operator+？我可以在专业化模板中重载 operator+ 吗？

当我尝试添加 A + Z 时，下面的代码会出错。

int main()
{
Matrix<int,3> A, B;
Matrix<int, 4> C;
Matrix<int, 0> Z(3);
A(1,1)=1;
B(1,1)=2;
Z(1,1)=1;


Z + A;//<------- here error between diffrent instance of Matrix template 
}
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1 回答 1

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我真的不知道您为什么希望将不同维度的矩阵相加，但为了做到这一点，您必须将方法转换为矩阵参数维度上的方法模板：

#include <type_traits>

template <int Roz2>
Matrix& operator+(Matrix<T,Roz2> b)
{
        // check matrix argument size compatibility
        std::static_assert(Roz2 >= Roz, "incompatible matrices for operator+()"); 
        Matrix<T,Roz> tmp;
        for(int i=0;i<Roz;++i)
            for(int j=0;j<Roz;++j)
                tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];
}

由于Matrix<T,0>是处理动态维度的专门化，因此您必须专门针对它的运算符：

// in the generic template
Matrix& operator+(Matrix<T,0> b)
{
        assert (b.z < Roz, "incompatible dynamic matrix for operator+");
        Matrix<T,0> tmp(b.Roz);;
        for(int i=0;i<Roz;++i)
            for(int j=0;j<Roz;++j)
                tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];
}

并在Matrix<T,0>：

template <int Roz>
Matrix& operator+(Matrix<T,Roz> b)
{
        assert(Roz >= z,"....");
        Matrix<T,0> tmp(b.z);
        for(int i=0;i<z;++i)
            for(int j=0;j<z;++j)
                tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];
}

然而，在上述解决方案中，算子不是可交换的。为了做到这一点，我们需要做一些改变：

 // define a min operator as constexpr in case the existing one is not 
template<typename T> constexpr
T const& rmin(T const& a, T const& b) {
    return a > b ? b : a;
}

// generic operator
template <int Roz2>
Matrix<T,rmin(Roz,Roz2)>& operator+(Matrix<T,Roz2> b)
{
        constexpr int R = min(Roz,Roz2);
        Matrix<T,R> tmp;
        for(int i=0;i<R;;++i)
            for(int j=0;j<R;++j)
                tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];
}

// specialized operator on Roz=0 argument
Matrix<T,0>& operator+(Matrix<T,0> b)
{
        const int r = min(z,b.z);
        Matrix<T,0> tmp(r);
        for(int i=0;i<r;;++i)
            for(int j=0;j<r;++j)
                tmp.tab[i][j]=this->tab[i][j]+b.tab[i][j];
}

// specialized operator in Roz=0 template
   Matrix& operator+(Matrix<T,Roz> b)
{
        return b + *this;
}

您将不得不复制带有const &运算符的参数的代码（或者可能只是摆脱在这种情况下似乎不太有用的非 const 参数版本）。

Note the use of a static assert to limit the use of the operator with matrices of equal or larger dimension (this is a C++11 feature) in the non commutative version of the operators.

See this question on the topic of min not being a constexpr function template for further details.

于 2013-04-07T21:32:26.060 回答