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我正在尝试使用 c++ 创建一个 Matrix 类。到目前为止，我已经完成了以下工作：

  • 创建矩阵
  • 删除矩阵
  • 获取和设置矩阵内部的值

现在，我正致力于覆盖所有运算符（即 +、-、*、/）并返回矩阵。我在这方面遇到了很多问题，所以我想知道是否有人可以提供帮助？

而且我在将矩阵复制到新矩阵时也遇到了问题，因此将不胜感激有关该代码的任何帮助。

注意：我来自 Python 背景，并且我知道一点 C++。我决定虽然是的，但是用 Python 创建很多非常酷的游戏和 OOP 东西很棒而且很酷，但我应该学习 c++ 以便在我长大后找到一份工作。

这是我的代码，我有一个包含原型和类定义的标题，然后是主要的。

matrix.h

#ifndef MATRIX_H
#define MATRIX_H

/*

// These are all of the error codes
// Upon changing errorcode, Matrix should reset to null/void

*/

#define ERROR_ROW_NP 1          // Row Number cannot be non-positive
#define ERROR_COLUMN_NP 2       // Column Number cannot be non-positive
#define ERROR_ROW_I 3           // Row Index Error
#define ERROR_COLUMN_I 4        // Column Index Error
#define ERROR_RC_MISMATCH 5     // # of Rows and Columns do not match

class Matrix {
    int row;
    int column;
    int elements;

    int *RC;

  public:
    int ERRORCODE;

    Matrix (void);                  // DONE
    Matrix (int, int);              // DONE
    ~Matrix (void);                 // DONE

    void Copy (Matrix);

    int get_value (int, int);       // DONE
    void set_value (int, int, int); // DONE

    int rc_match (Matrix);          // DONE

    Matrix operator+ (Matrix);
    Matrix operator- (Matrix);

    Matrix operator* (Matrix);

    Matrix operator* (int);
    Matrix operator/ (int);

};

#endif

matrix.cpp

#include "matrix.h"

Matrix::Matrix (void) {
    ERRORCODE = 0;

    row = 1;
    column = 1;
    elements = row * column;

    RC = new int[elements];

    for (int i=0; i< elements; i++) {
        RC[i] = 0;
    }
}

Matrix::Matrix (int r, int c) {
    ERRORCODE = 0;

    row = r;
    column = c;
    elements = row * column;

    RC = new int[elements];

    for (int i=0; i< elements; i++) {
        RC[i] = 0;
    }
}

Matrix::~Matrix (void) {
    delete[] RC;
}


// Copy will copy all of the contents of the toCopy
// matrix into itself; also resets it's own rows/columns
void Matrix::Copy (Matrix toCopy) {
    row = toCopy.row;
    column = toCopy.column;
    elements = toCopy.elements;

    RC = new int[elements];

    for (int i=0; i<elements; i++) {
        RC[i] = toCopy.RC[i];
    }
}

int Matrix::get_value (int r, int c) {
    return RC[(column*r)+c];
}

void Matrix::set_value (int r, int c, int value) {
    RC[(column*r)+c] = value;
}


int Matrix::rc_match (Matrix a) {
    if (
        (row == a.row)
        &&
        (column == a.column)
        ) {
            return (1);
    }
    else {
        return (0);
    }
}


Matrix Matrix::operator+ (Matrix a) {
    if (rc_match(a)) {
        Matrix OUT(row, column);
        int z;
        for (int i=0; i < row; i++) {
            for (int j=0; j < column; j++) {
                z = OUT.get_value(i, j) + a.get_value(i, j);
                OUT.set_value(i, j, z);
            }
        }
        return OUT;
    }
    else {
        Matrix OUT(1, 1);
        OUT.ERRORCODE = ERROR_RC_MISMATCH;
        return OUT;
    }
}

main.cpp

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

int main(void) {

    Matrix a(2, 2);
    a.set_value(0, 0, 3);
    a.set_value(0, 1, 2);

    Matrix b(2, 2);
    b.set_value(0, 0, 1);
    b.set_value(0, 1, 1);
    b.set_value(1, 0, 3);
    b.set_value(1, 1, 3);

    printf("%d %d\n", a.get_value(0, 0), a.get_value(0, 1));
    printf("%d %d\n", a.get_value(1, 0), a.get_value(1, 1));
    printf("\n");

    printf("%d %d\n", b.get_value(0, 0), b.get_value(0, 1));
    printf("%d %d\n", b.get_value(1, 0), b.get_value(1, 1));

    char t[1];
    printf("Press 'Enter' to continue...");
    std::cin.getline(t, 1);
    printf("\n");

    Matrix c;
    c.Copy(a+b);

    printf("%d %d\n", c.get_value(0, 0), c.get_value(0, 1));
    printf("%d %d\n", c.get_value(1, 0), c.get_value(1, 1));

    printf("Press 'Enter' to continue...");
    std::cin.getline(t, 1);
    printf("\n");

    return (0);
}

我在编译和运行时遇到的错误是：

Debug assertion failed! ...
Expression: _BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead ->nBlockUse)

按“Enter”后弹出

另外，这是我第一次发帖，如果我做错了，请告诉我：]

EDIT2：我让它工作了！谢谢@templatetypedef！

这是我使用的附加代码：（我发现我的 add 函数也是错误的） matrix.cpp

Matrix::Matrix(const Matrix& toCopy) {
    row = toCopy.row;
    column = toCopy.column;
    elements = toCopy.elements;

    RC = new int[elements];

    for (int i=0; i<elements; i++) {
        RC[i] = toCopy.RC[i];
    }
}

Matrix Matrix::operator+ (Matrix a) {
    if (rc_match(a)) {
        Matrix OUT(row, column);
        int z;
        for (int i=0; i < row; i++) {
            for (int j=0; j < column; j++) {
                z = get_value(i, j) + a.get_value(i, j);
                OUT.set_value(i, j, z);
            }
        }
        return OUT;
    }
    else {
        Matrix OUT(1, 1);
        OUT.ERRORCODE = ERROR_RC_MISMATCH;
        return OUT;
    }
}

所以现在我将研究赋值运算符

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2 回答 2

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我相信这里的问题是你的Matrix类有一个析构函数，但没有一个复制构造函数或复制赋值运算符。这意味着在您的代码中operator +，当您返回一个矩阵时，您将获得矩阵的浅拷贝而不是深拷贝。这意味着浅拷贝将共享一个指针，指向与 中本地声明的矩阵相同的元素operator +。当这个局部变量超出范围时，它的析构函数将触发，为该矩阵回收内存。因此，返回的矩阵将有一个指向已释放内存的指针，从而导致未定义的行为。

Matrix要解决此问题，请尝试为您的类实现复制构造函数和赋值运算符。作为一个无耻的自塞，我曾经写过一个如何做到这一点的指南，在这里可能会有用。

希望这可以帮助！

于 2011-07-08T00:24:07.000 回答
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@templatetypedef 和 @Kerrek 已经确定了您的问题。

它可以通过使用std::vector来保存矩阵元素而不是手动管理内存来轻松解决。复制构造函数和赋值运算符将由编译器自动实现，就std::vector的复制构造函数和赋值运算符而言，您可以摆脱您的析构函数代码。作为奖励，您可以删除该Copy函数及其内存泄漏。

于 2011-07-08T01:05:44.160 回答