Класс Матрица

@miriganua · Регистрация: 05.02.2012

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Вообщем задали мне в универе написать программу для работы с матрицами. Для этого нужно создать класс Матрица. Вообщем я только начал и сделал некоторые наброски(конструкторы и деструкторы)ю
Вообщем кому не трудно проверьте.

Заголовочный файл classMatrix.h:

C++

#ifndef classMatrix_h
#define classMatrix_h
 
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class Matrix
{
    //classes for exception handling
    class IncorrectSize { }; 
private:
    double** a;
    int row, col;
public:
    //constructor of a matrix with certain sizes
    Matrix(int amount_of_row, int amount_of_col);
    //copy constructor
    Matrix(const Matrix& m);
 
    //destructor
    ~Matrix();
};
 
#endif

Файл classMatrix.cpp:

C++

#include <iostream>
#include "classMatrix.h"
 
using namespace std;
 
Matrix::Matrix(int amount_of_row, int amount_of_col)
{
    if (amount_of_row < 2 || amount_of_col < 2)
    {
        throw IncorrectSize(); 
    }
    row = amount_of_row;
    col = amount_of_col;
    a = new double* [row];
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        a[i] = new double [col]; 
    }
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < col; j++)
        {
            a[i][j] = 0;
        }
    }
}
 
Matrix::Matrix(const Matrix& m)
{
    row = m.row;
    col = m.col;
    a = new double* [row];
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        a[i] = new double [col]; 
    }
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < col; j++)
        {
            a[i][j] = m.a[i][j];
        }
    }
}
 
Matrix::~Matrix()
{
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        delete [] a[i];
    }
    delete [] a;
}

Файл тестирование класса Teting of the class:

C++

#include <iostream>
#include "classMatrix.h"
 
using namespace std;
 
int main()
{
    try
    {
        Matrix A(3, 3);
    }
    catch (Matrix::IncorrectSize)
    {
        cout << "Matrix with such sizes can not exist." << '\n';
    }
    return 0;
}

@dr.curse · 05.02.2012, 00:33

Игорь Миронюк, а что именно проверить? В коде вроде бы все нормально.

@miriganua · 05.02.2012, 01:03 **[ТС]**

Ну, я имею в виду обработку исключений в конструкторе, деструктор, подключение библиотек и пространство имен, стражей и т.п.

@I.M. · 05.02.2012, 03:42

Вроде бы все хорошо.
Только я стандартные заголовочные файлы вынес бы в отдельный файл и подключал уже его.
Затем, ограничение на мин. размерность матрицы. Наверное, стоило бы сделать переменные row и col беззнаковыми. И тогда исключение IncorrectSize можно кидать только если row или col равны нулю.
Сейчас вы почему-то не даете создать матрицу 1х1, хотя по факту число тоже можно назвать матрицей)
Также я бы добавил пустой конструктор (создающий пустую матрицу 0х0 или, например, матрицу 1х1).
Ну и жесткая привязка к типу double. Хотя может так и надо, я не знаю всего вашего задания. Если от вас хотят получить контейнер "матрица", то к double не следует привязываться.

@miriganua · 05.02.2012, 14:26 **[ТС]**

По вашему совету ,I.M., сделал конструктор пустой матицы(0х0). Можете объяснить зачем он нужен. row и col оставил без изменений, посчитал что так будет лучше(вдруг кого-нибудь пробьет попробовать создать матрицу с отрицательными размерами

). Стандартные заголовочные файлы вынес в отдельный файл. double по условию задания. Спасибо.

Файл standardHeaderFiles.h:

C++

#ifndef standardHeaderFiles_h
#define standardHeaderFiles_h
 
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
#endif

Заголовочный файл classMatrix.h:

C++

#ifndef classMatrix_h
#define classMatrix_h
 
#include "standardHeaderFiles.h"
 
class Matrix
{
    //classes for exception handling
    class IncorrectSize { }; 
private:
    double** a;
    int row, col;
public:
    //constructor of a matrix with certain sizes
    Matrix(int amount_of_row, int amount_of_col);
    //copy constructor
    Matrix(const Matrix& mat);
    //empty matrix
    Matrix();
 
    //destructor
    ~Matrix();
};
 
#endif

Файл classMatrix.cpp:

C++

#include "standardHeaderFiles.h"
#include "classMatrix.h"
 
Matrix::Matrix(int amount_of_row, int amount_of_col)
{
    if (amount_of_row < 1 || amount_of_col < 1)
    {
        throw IncorrectSize(); 
    }
    row = amount_of_row;
    col = amount_of_col;
    a = new double* [row];
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        a[i] = new double [col]; 
    }
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < col; j++)
        {
            a[i][j] = 0;
        }
    }
}
 
Matrix::Matrix(const Matrix& mat)
{
    row = mat.row;
    col = mat.col;
    a = new double* [row];
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        a[i] = new double [col]; 
    }
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < col; j++)
        {
            a[i][j] = mat.a[i][j];
        }
    }
}
 
Matrix::Matrix()
{
    row = 0;
    col = 0;
    a = 0;
}
 
Matrix::~Matrix()
{
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        delete [] a[i];
    }
    delete [] a;
}

Файл тестирование класса Teting of the class:

C++

#include "standardHeaderFiles.h"
#include "classMatrix.h"
 
int main()
{
    try
    {
        Matrix A(3, 3);
        Matrix B(A);
        Matrix C();
    }
    catch (Matrix::IncorrectSize)
    {
        cout << "Matrix with such sizes can not exist." << '\n';
    }
    return 0;
}

@retmas · 05.02.2012, 14:52

если ваш конструктор по умолчанию создает матрицу 0х0, то было бы логично и другим конструкторам позволить это.
например,

C++

Matrix m1; // 0x0
// пусть в классе матрицы определены методы,
// возвращающие кол-во строк и столбцов. тогда
Matrix m2(m1.rows(), m1.cols()); // выбросит исключение. нелогично

если вы хотите обеспечить неотрицательные размерности, используйте size_t

C++

1	Matrix(size_t amount_of_row, size_t amount_of_col);

теперь размерности всегда неотрицательны. а если кто-то напишет

C++

1	Matrix m1(-1, -3);

компилятор выдаст предупреждение

Добавлено через 3 минуты
по мне standardHeaderFiles.h - лишнее, а писать в заголовках

C++

1	using namespace std;

не есть гуд

@I.M. · 05.02.2012, 17:52

Я потому и упомянул о беззнаковых типах, чтобы избежать отрицательных значений.
О пустом конструкторе я написал по аналогии со стандартными контейнерами. Там же не обязательно сразу же задавать размеры будущего массива. Можно создать просто пустой массив. А для этого никакие параметры не нужны.
Другой вопрос - что считать пустой матрицей. Логично было бы 0х0. Но если вам так не хочется видеть нули в размерах, то можно сделать 1х1.
Про пространства имен в общем заголовке действительно лучше не писать. По поводу необходимости такого заголовочного файла - решайте сами. Я обычно использую подобный файл, поэтому и посоветовал.

@miriganua · 05.02.2012, 23:57 **[ТС]**

Нестыковку с конструкторами вроде решил. Отрицательные значения отбрасывать не хочу, потому что в будущем вижу такую ситуацию: пользователь вводит отрицательный размер, а программа ему пишет об ошибке. Проблемку с заголовочными файлами и пространством имен не решил, посему прошу подсказать, а то чето совсем запутался.

Дополнил класс действиями +,-,* для матриц; вводом и выводом матрицы; сделал оператор присвоения. Вот что получилось:

Заголовочный файл classMatrix.h:

C++

#ifndef classMatrix_h
#define classMatrix_h
 
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
class Matrix
{
    //classes for exception handling
    class IncorrectSize { }; 
    class IrrelevantSizes { };
 
    //input the matrix
    friend istream& operator>>(istream& in, Matrix& mat);
    //output the  matrix
    friend ostream& operator<<(ostream& out, const Matrix& mat);
 
    //addition operator
    friend Matrix operator+(const Matrix& mat1, const Matrix& mat2);
    //subtraction operator
    friend Matrix operator-(const Matrix& mat1, const Matrix& mat2);
    //multiplication operator
    friend Matrix operator*(const Matrix& mat1, const Matrix& mat2);
private:
    double** a;
    int row, col;
 
public:
    //constructor of a matrix with certain sizes
    Matrix(int amount_of_row, int amount_of_col);
    //copy constructor
    Matrix(const Matrix& mat);
    //empty matrix
    Matrix();
 
    //destructor
    ~Matrix();
 
    //assignment
    void operator=(const Matrix& mat);
};
 
#endif

Файл classMatrix.cpp:

C++

#include "classMatrix.h"         
                                 
Matrix::Matrix(int amount_of_row, int amount_of_col)
{
    if (amount_of_row < 0 || amount_of_col < 0)
    {
        throw IncorrectSize(); 
    }
    row = amount_of_row;
    col = amount_of_col;
    a = new double* [row];
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        a[i] = new double [col]; 
    }
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < col; j++)
        {
            a[i][j] = 0;
        }
    }
}
 
Matrix::Matrix(const Matrix& mat)
{
    row = mat.row;
    col = mat.col;
    a = new double* [row];
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        a[i] = new double [col]; 
    }
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < col; j++)
        {
            a[i][j] = mat.a[i][j];
        }
    }
}
 
Matrix::Matrix()
{
    row = 0;
    col = 0;
    a = 0;
}
 
Matrix::~Matrix()
{
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        delete [] a[i];
    }
    delete [] a;
}
 
void Matrix::operator=(const Matrix& mat)
{
    if (row != mat.row || col != mat.col)
    {
        throw IrrelevantSizes();
    }
    for (int i = 0; i < mat.row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < mat.col; j++)
        {
            a[i][j] = mat.a[i][j];
        }
    }
}
 
istream& operator>>(istream& in, Matrix& mat)
{
    for (int i = 0; i < mat.row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < mat.col; j++)
        {
            in >> mat.a[i][j];
        }
    }
      
    return in;
}
 
ostream& operator<<(ostream& out, const Matrix& mat)
{
    for (int i = 0; i < mat.row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < mat.col; j++)
        {
            out << mat.a[i][j] << "   ";
        }
        out << '\n';
    }
    return out;
}
 
Matrix operator+(const Matrix& mat1, const Matrix& mat2)
{
    if (mat1.row != mat2.row || mat1.col != mat2.col)
    {
        throw Matrix::IrrelevantSizes();
    }
    Matrix mat(mat1.row, mat1.col);
    for (int i = 0; i < mat.row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < mat.col; j++)
        {
            mat.a[i][j] = mat1.a[i][j] + mat2.a[i][j];
        }
    }
    return mat;
}
 
Matrix operator-(const Matrix& mat1, const Matrix& mat2)
{
    if (mat1.row != mat2.row || mat1.col != mat2.col)
    {
        throw Matrix::IrrelevantSizes();
    }
    Matrix mat(mat1.row, mat1.col);
    for (int i = 0; i < mat.row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < mat.col; j++)
        {
            mat.a[i][j] = mat1.a[i][j] - mat2.a[i][j];
        }
    }
    return mat;
}
 
Matrix operator*(const Matrix& mat1, const Matrix& mat2)
{
    if (mat1.col != mat2.row)
    {
        throw Matrix::IrrelevantSizes();
    }
    Matrix mat(mat1.row, mat2.col);
    for (int i = 0; i < mat.row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < mat.col; j++)
        {
            for (int k = 0; k < mat1.col; k++)
            {
                mat.a[i][j] += mat1.a[i][k] * mat2.a[k][j];
            }
        }
    }
    return mat;
}

Файл тестирование класса Teting of the class:

C++

#include "classMatrix.h"
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main()
{
    try
    {
        Matrix A(3, 3);
        Matrix B(3, 3);
        cin >> A >> B;
        cout << A * B << '\n';
        cout << A + B << '\n';
        cout << A - B << '\n';
    }
    catch (Matrix::IncorrectSize)
    {
        cout << "Matrix with such sizes can not exist." << '\n';
    }
    catch (Matrix::IrrelevantSizes)
    {
        cout << "Matrices have irrelevant sizes." << '\n';
    }
    return 0;
}

@retmas · 06.02.2012, 00:16

Сообщение от Игорь Миронюк

пользователь вводит отрицательный размер, а программа ему пишет об ошибке.

стоит ли делать для этого исключения в классе? ну хорошо. пусть так...
тогда пользователь может пытаться вводить неверные данные(буквы, например) в матрицу. чем этот случай хуже? тоже исключения? можно. нужно ли?
вобщем, если уж вы хотите обрабатывать подобные ошибки, и делать это с помощью исключений, делайте это везде.
и надеюсь, когда ваш класс станет более завершенным, вы избавитесь от френдов

@miriganua · 06.02.2012, 00:52 **[ТС]**

А разве "друзья" это плохо. Просто, на мой взгляд, логично эти действия сделать не в качестве метода класса или может сделать это статическими функциями(а для них перегрузка возможна?). А насчет обработки исключений в конструкторе вы правы, а в случае умножения и т.п. А как насчет инклудов(я не уверен в правильности)?

@I.M. · 06.02.2012, 02:41

Зачем вам френды для сложения, вычитания и умножения? Аналогичный вопрос был бы, объяви вы их не френдами, а статическими. И без этих спецификаторов все будет работать.
По поводу ненужности френдов для перегрузки ввода/вывода в поток не уверен. Лично я, имея не очень большой опыт, видел только такой способ перегрузки << и >>. Поэтому тут я френды бы оставил.
Немного не осознал исключение в operator=. В стандартных контейнерах в таком случае происходит обычное копирование с выделением/освобождением памяти, если нужно.

@retmas · 06.02.2012, 17:18

Сообщение от Игорь Миронюк

логично эти действия сделать не в качестве метода класса

вполне логично. вот и сделайте их всех свободными ф-ми и без всяких френдов.

Сообщение от Игорь Миронюк

А разве "друзья" это плохо.

друзья - это довольно редкая необходимость(и то наверняка найдется способ обойтись без них, если это оправдано), которой в вашем классе (я почему-то уверен) не будет:
наверняка у вас будут методы доступа к элементам матрицы

C++

// в таком виде
m[i][j];
// а может в таком виде
m.element(i,j);
// а может как-то иначе
// ...

как вы записываете матрицу в поток или считываете? по сути используя

C++

m.a[i][j]

но зачем вам знать о внутреннем представлении матрицы m и, конкретно, что в представлении класса есть некий указатель на массив а, если можно будет использовать открытые методы доступа к элементам матрицы и использовать их для операций io.

@Felsurt · 06.02.2012, 17:52

замечания, которые сразу бросаются в глаза

1. Очень плохо использовать using дерективы в заголовочных файлах (в вашем случае 6: using namespace std

.
Краткое пояснение.
Я пользуюсь своей функцией sort, она мне очень нравиться, но другие алгоритмы использую из <algorithm>
для них я явно прописываю std::name ну или прописал необходимые using объявления. Иными словами моя функция sort никак не пересекается со стандартной.
Но стоит мне подключить заголовочник с вашей матрицей, как на весь мой код начнет действовать using деректива всего пространства std и я тут же получу множество конфликтов своей функции sort со стандартной.
Я надеюсь, что этот пример пояснил немного, почему это не здорово

2. Конструктор не должен (!) выбрасывать исключений. Это грубейшая ошибка, которая приводит к утечкам памяти.
Дело в том, что выбросив исключение из конструктора вы больше не можете гарантировать в каком состоянии находиться объект.

3. В конструкторе по умолчанию вы не выделяете память и зануляете указатель, но в деструкторе обращаетесь к i-тому элементу, чтобы очистить строку.
Думаю проблема очевидна

Ну и на последок: хорошим тоном проектирования класса является следующее:
Весь базовый функционал (необходимый минимум) сделать методами класса, все остальное внешними функциями.
Например: если вы поместили нечто в метод класса, то фактически вы обязываете меня пользоваться этим методом, но если вы сделали это нечто отдельным методом, то вы даете мне возможность заменить это своей реализацией.
Зачем это нужно: вы можете гарантировать, что ваша реализация самая лучшая во всем мире и что она устроит по точности/скорости всех пользователей вашего класса?

И еще, не проще ли было хранить матрицу в виде одномерного массива?

@retmas · 06.02.2012, 18:11

Сообщение от Felsurt

Конструктор не должен (!) выбрасывать исключений.

бред. с чего вы взяли?

Сообщение от Felsurt

Это грубейшая ошибка, которая приводит к утечкам памяти

нет там такого. память не выделяется до возможной генерации исключения.

Сообщение от Felsurt

Дело в том, что выбросив исключение из конструктора вы больше не можете гарантировать в каком состоянии находиться объект.

этого и не нужно: после раскрутки стека - обьекта нет. о каком состоянии объекта идет речь?

Добавлено через 4 минуты
к тому же в конструкторах объектов зачастую выделяется память с помощью оператора new, в результате чего может быть сгенерировано исключение bad_alloc. т.е. по вашему все такие конструкторы - потенциальные бомбы и недопустимы

@Felsurt · 06.02.2012, 18:12

Сообщение от retmas

нет там такого. память не выделяется до возможной генерации исключения.

а, то есть на внутренние поля память не нужна

Сообщение от retmas

этого и не нужно: после раскрутки стека - обьекта нет. о каком состоянии объекта идет речь?

C++

Matrix *ob;
try {
    ob = new Matrix(1,1);
} catch (...) {
   // что с объектом?
   // я был в конструкторе! я работал с внутренними полями! значит память под них выделена!
   // но где она?
}

не знаю как у остальных. но меня кирилица не читабель в теге Cpp, поэтому скопирую текст из блока catch:
// что с объектом?
// я был в конструкторе! я работал с внутренними полями! значит память под них выделена!
// но где она?

@retmas · 06.02.2012, 18:21

Сообщение от Felsurt

что с объектом?

нет его и не было при генерации исключения.

Сообщение от Felsurt

я работал с внутренними полями! значит память под них выделена!

ни с чем вы не работали и уж тем более никакой памяти на этапе исполнения не выделялось.

@Felsurt · 06.02.2012, 18:26

Сообщение от retmas

нет его и не было при генерации исключения.

ни с чем вы не работали и уж тем более никакой памяти на этапе исполнения не выделялось.

ну значит я был в конструкторе несуществующего класса и обращался к несуществующим внутренним полям, интересно как

в вашем мире C++ гораздо легче и проще, чем в моем...

@retmas · 06.02.2012, 18:28

Не по теме:

Сообщение от Felsurt

в вашем мире C++ гораздо легче и проще, чем в моем...

да уж... не рвусь в ваш мир...:D

@miriganua · 07.02.2012, 03:51 **[ТС]**

retmas, от друзей избавился, но делать отдельные функции делать не стал, действия с матрицами сделал методами, надеюсь это терпимо

.

Felsurt, попытался учесть замечания
1. Думаю что исправил проблему с директивой using(но не уверен

)
2. От исключения в конструкторе избавился, от него у меня много проблем
3. Здесь я думаю вы не учли, что у меня цикл и если row = 0, то в цикл мы не входим
4. А на счет методов - черт с ними!!!

Можете посоветовать наилучший способ нахождения определителя матрицы. Я почитал в инете, самый быстрый способ методом Гаусса: вначале привести к треугольному виду и тогда определитель равен произведению диагональных элементов; или лучше раскладывать по какой-то строке? А еще думаю сделать конструктор матрицы, полученной из данной вычеркиванием определенной строки и столбца. Такой конструктор, я думаю понадобится для нахожденияминора и алгебраического дополнения, да и в нахождении определителя может понадобится.

Вот дополненный класс:

Заголовочный файл classMatrix.h:

C++

#ifndef classMatrix_h
#define classMatrix_h
 
#include <iostream>
 
using std::istream;
using std::ostream;
 
class Matrix
{
    //classes for exception handling
    class IrrelevantSizes { };
    class NonexistentElement { };
 
    //input the matrix
    friend istream& operator>>(istream& in, Matrix& mat);
    //output the  matrix
    friend ostream& operator<<(ostream& out, const Matrix& mat);
private:
    double** a;
    int row, col;
public:
    //constructor of a matrix with certain sizes
    Matrix(int amount_of_row, int amount_of_col);
    //copy constructor
    Matrix(const Matrix& mat);
    //empty matrix
    Matrix();
 
    //destructor
    ~Matrix();
 
    //get sizes of the matrix
    int getAmountOfRows() const;
    int getAmountOfColumns() const;
 
    //get element
    double& element(int row_i, int col_j);
 
    //assignment
    void operator=(const Matrix& mat);
 
    //equals operator
    bool operator==(const Matrix& mat) const;
    //not equal operator
    bool operator!=(const Matrix& mat) const;
 
    //addition operator
    Matrix operator+(const Matrix& mat) const;
    //subtraction operator
    Matrix operator-(const Matrix& mat) const;
    //multiplication operator
    Matrix operator*(const Matrix& mat) const;
    Matrix operator*(double num) const;
};
 
#endif

Файл classMatrix.cpp:

C++

#include "classMatrix.h"         
                                 
Matrix::Matrix(int amount_of_row, int amount_of_col)
{
    row = amount_of_row;
    col = amount_of_col;
    a = new double* [row];
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        a[i] = new double [col]; 
    }
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < col; j++)
        {
            a[i][j] = 0;
        }
    }
}
 
Matrix::Matrix(const Matrix& mat)
{
    row = mat.row;
    col = mat.col;
    a = new double* [row];
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        a[i] = new double [col]; 
    }
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < col; j++)
        {
            a[i][j] = mat.a[i][j];
        }
    }
}
 
Matrix::Matrix()
{
    row = 0;
    col = 0;
    a = 0;
}
 
 
Matrix::~Matrix()
{
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        delete [] a[i];
    }
    delete [] a;
}
 
 
int Matrix::getAmountOfRows() const
{
    return row;
}
 
int Matrix::getAmountOfColumns() const
{
    return col;
}
 
 
double& Matrix::element(int row_i, int col_j)
{
    if (row_i >= row || col_j >= col)
    {
        throw NonexistentElement();
    }
    return a[row_i][col_j];
}
 
 
void Matrix::operator=(const Matrix& mat)
{
    if(a)
    {
        for (int i = 0; i < row; i++)
        {
            delete [] a[i];
        }
        delete [] a;
    }
    row = mat.row;
    col = mat.col;
    a = new double* [row];
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        a[i] = new double [col];
    }
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < col; j++)
        {
            a[i][j] = mat.a[i][j];
        }
    }
}
 
 
istream& operator>>(istream& in, Matrix& mat)
{
    for (int i = 0; i < mat.row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < mat.col; j++)
        {
            in >> mat.a[i][j];
        }
    } 
    return in;
}
 
ostream& operator<<(ostream& out, const Matrix& mat)
{
    for (int i = 0; i < mat.row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < mat.col; j++)
        {
            out << mat.a[i][j] << "   ";
        }
        out << '\n';
    }
    return out;
}
 
 
bool Matrix::operator==(const Matrix& mat) const
{
    if (row != mat.row || col != mat.col)
    {
        return false;
    }
    else
    {
        for (int i = 0; i < row; i++)
        {
            for (int j = 0; j < col; j++)
            {
                if(a[i][j] != mat.a[i][j])
                {
                    return false;
                }
            }
        }
        return true;
    }
}
 
bool Matrix::operator!=(const Matrix& mat) const
{
    if (row != mat.row || col != mat.col)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        for (int i = 0; i < row; i++)
        {
            for (int j = 0; j < col; j++)
            {
                if(a[i][j] != mat.a[i][j])
                {
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }
}
 
 
Matrix Matrix::operator+(const Matrix& mat) const
{
    if (row != mat.row || col != mat.col)
    {
        throw Matrix::IrrelevantSizes();
    }
    Matrix new_mat(row, col);
    for (int i = 0; i < new_mat.row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < new_mat.col; j++)
        {
            new_mat.a[i][j] = a[i][j] + mat.a[i][j];
        }
    }
    return new_mat;
}
 
Matrix Matrix::operator-(const Matrix& mat) const
{
    if (row != mat.row || col != mat.col)
    {
        throw Matrix::IrrelevantSizes();
    }
    Matrix new_mat(row, col);
    for (int i = 0; i < new_mat.row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < new_mat.col; j++)
        {
            new_mat.a[i][j] = a[i][j] - mat.a[i][j];
        }
    }
    return new_mat;
}
 
Matrix Matrix::operator*(const Matrix& mat) const
{
    if (col != mat.row)
    {
        throw Matrix::IrrelevantSizes();
    }
    Matrix new_mat(row, mat.col);
    for (int i = 0; i < new_mat.row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < new_mat.col; j++)
        {
            for (int k = 0; k < col; k++)
            {
                new_mat.a[i][j] += a[i][k] * mat.a[k][j];
            }
        }
    }
    return new_mat;
}
 
Matrix Matrix::operator*(double num) const
{
    Matrix new_mat(row, col);
    for (int i = 0; i < new_mat.row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < new_mat.col; j++)
        {
            new_mat.a[i][j] = a[i][j] * num;
        }
    }
    return new_mat;
}

Файл тестирование класса Teting of the class:

C++

#include "classMatrix.h"
#include <iostream>
 
using namespace std;
 
int main()
{
    try
    {
        Matrix A(3, 3);
        Matrix B(3, 3);
        cin >> A >> B;
        cout << "A * B = " << '\n' << A * B << '\n';
        cout << "A + B = " << '\n' << A + B << '\n';
        cout << "A - B = " << '\n' << A - B << '\n';
        cout << "A * 2 = " << '\n' << A * 2 << '\n';
        Matrix C;
    }
    catch (Matrix::IrrelevantSizes)
    {
        cout << "Matrices have irrelevant sizes." << '\n';
    }
    catch (Matrix::NonexistentElement)
    {
        cout << "Such element does not exist." << '\n';
    }
    return 0;
}

@Felsurt · 07.02.2012, 12:39

я бы считал определитель рекурсивно через разложение по строке

Сообщение от Игорь Миронюк

А еще думаю сделать конструктор матрицы, полученной из данной вычеркиванием определенной строки и столбца.

да, это удобный функционал
только его лучше реализовывать не конструктором, а методом класса (getMinor), так будет логичней

ну и обычно в заголовочниках пишут так

C++

1	friend std::istream& operator>>(std::istream& in, Matrix& mat);

и тогда никакой using там и не нужен

C++

1	void operator=(const Matrix& mat);

здесь очень грубая ошибка есть
оператор равно всегда должен возвращать ссылку на объект

C++

Matrix &operator=(const Matrix& mat) {
 ...
 return *this;
}

такое объявление позволяет писать подобный код:

C++

1	a = b = c;

и именно такого поведения программист ожидает от оператора равно любого класса.
это аналогично операторам ввода/вывода, которые так же должны возвращать ссылку на свой левый аргумент, что позволяет писать "конвейеры".

в методе element вы проверяете, что индекс не больше допустимого, но не проверяете обратного (меньше допустимого)
ну и для удобства, как мне кажется, для доступа к элементам можно было бы перегрузить оператор круглых скобок
именно круглых, т.к. оператор квадратных скобок обязан всегда принимать только один аргумент

если есть оператор + и оператор =, то почему бы не реализовать оператор +=? (аналогично к остальным операторам)
кстати, обычно реализуют оператор = и +=, как методы класса, а оператор + делают внешним реализованным через эти два примерно так

C++

1
2
3

Matrix operator+(const Matrix& mat) const {
   return Matrix(*this) += mat;
}

вы дали возможность пользователю умножить матрицу на число, но не дали возможности умножить число на матрицу

C++

Matrix m(...);
double d = ...;
m * d;  // OK
d * m;  // Fail

ну и все же возвращаясь к тому, что в классе должен быть лишь необходимый минимум
ваш класс задал оператор == и я, как бы того не хотел, теперь не смогу изменить критерий сравнения матриц (потому что среди перегруженный функций предпочтение всегда компилятор отдает методу класса)
и если вдруг в моей программе не важно равенство элементов матрицы, а лишь важно равенство их размерностей, то мне придется писать длинное некрасивое условие if всегда, когда понадобиться сравнить объекты
а вот если бы вы были чуточку милосердны и подумали о разработчиках, которые, быть может, станут пользоваться вашим классом, то вынесли бы оператор == за его пределы и объявили вообще в отдельном файле
и тогда бы я мог его подключить, а мог бы написать свой оператор и все были бы счастливы
(ну это не говоря о том, что свой класс, по хорошему, надо поместить в свое пространство имен, тогда можно все в одном файле объявить)

@miriganua 136 / 107 / 61 Регистрация: 05.02.2012 Сообщений: 241
	06.02.2012, 00:52 [ТС]	10
	А разве "друзья" это плохо. Просто, на мой взгляд, логично эти действия сделать не в качестве метода класса или может сделать это статическими функциями(а для них перегрузка возможна?). А насчет обработки исключений в конструкторе вы правы, а в случае умножения и т.п. А как насчет инклудов(я не уверен в правильности)? 0

@Felsurt 5 / 5 / 0 Регистрация: 06.02.2012 Сообщений: 19
	06.02.2012, 17:52	13
	замечания, которые сразу бросаются в глаза 1. Очень плохо использовать using дерективы в заголовочных файлах (в вашем случае 6: using namespace std. Краткое пояснение. Я пользуюсь своей функцией sort, она мне очень нравиться, но другие алгоритмы использую из <algorithm> для них я явно прописываю std::name ну или прописал необходимые using объявления. Иными словами моя функция sort никак не пересекается со стандартной. Но стоит мне подключить заголовочник с вашей матрицей, как на весь мой код начнет действовать using деректива всего пространства std и я тут же получу множество конфликтов своей функции sort со стандартной. Я надеюсь, что этот пример пояснил немного, почему это не здорово 2. Конструктор не должен (!) выбрасывать исключений. Это грубейшая ошибка, которая приводит к утечкам памяти. Дело в том, что выбросив исключение из конструктора вы больше не можете гарантировать в каком состоянии находиться объект. 3. В конструкторе по умолчанию вы не выделяете память и зануляете указатель, но в деструкторе обращаетесь к i-тому элементу, чтобы очистить строку. Думаю проблема очевидна Ну и на последок: хорошим тоном проектирования класса является следующее: Весь базовый функционал (необходимый минимум) сделать методами класса, все остальное внешними функциями. Например: если вы поместили нечто в метод класса, то фактически вы обязываете меня пользоваться этим методом, но если вы сделали это нечто отдельным методом, то вы даете мне возможность заменить это своей реализацией. Зачем это нужно: вы можете гарантировать, что ваша реализация самая лучшая во всем мире и что она устроит по точности/скорости всех пользователей вашего класса? И еще, не проще ли было хранить матрицу в виде одномерного массива? 1

@dr.curse 404 / 360 / 36 Регистрация: 11.10.2010 Сообщений: 1,907
	05.02.2012, 00:33	2
	Игорь Миронюк, а что именно проверить? В коде вроде бы все нормально. 0

@miriganua 136 / 107 / 61 Регистрация: 05.02.2012 Сообщений: 241
	05.02.2012, 01:03 [ТС]	3
	Ну, я имею в виду обработку исключений в конструкторе, деструктор, подключение библиотек и пространство имен, стражей и т.п. 0

@I.M. 576 / 559 / 47 Регистрация: 16.12.2011 Сообщений: 1,389
	05.02.2012, 03:42	4
	Вроде бы все хорошо. Только я стандартные заголовочные файлы вынес бы в отдельный файл и подключал уже его. Затем, ограничение на мин. размерность матрицы. Наверное, стоило бы сделать переменные row и col беззнаковыми. И тогда исключение IncorrectSize можно кидать только если row или col равны нулю. Сейчас вы почему-то не даете создать матрицу 1х1, хотя по факту число тоже можно назвать матрицей) Также я бы добавил пустой конструктор (создающий пустую матрицу 0х0 или, например, матрицу 1х1). Ну и жесткая привязка к типу double. Хотя может так и надо, я не знаю всего вашего задания. Если от вас хотят получить контейнер "матрица", то к double не следует привязываться. 1

@I.M. 576 / 559 / 47 Регистрация: 16.12.2011 Сообщений: 1,389
	05.02.2012, 17:52	7
	Я потому и упомянул о беззнаковых типах, чтобы избежать отрицательных значений. О пустом конструкторе я написал по аналогии со стандартными контейнерами. Там же не обязательно сразу же задавать размеры будущего массива. Можно создать просто пустой массив. А для этого никакие параметры не нужны. Другой вопрос - что считать пустой матрицей. Логично было бы 0х0. Но если вам так не хочется видеть нули в размерах, то можно сделать 1х1. Про пространства имен в общем заголовке действительно лучше не писать. По поводу необходимости такого заголовочного файла - решайте сами. Я обычно использую подобный файл, поэтому и посоветовал. 1

@retmas Жарю без масла 867 / 749 / 225 Регистрация: 13.01.2012 Сообщений: 1,702
	06.02.2012, 00:16	9
	Сообщение от Игорь Миронюк пользователь вводит отрицательный размер, а программа ему пишет об ошибке. стоит ли делать для этого исключения в классе? ну хорошо. пусть так... тогда пользователь может пытаться вводить неверные данные(буквы, например) в матрицу. чем этот случай хуже? тоже исключения? можно. нужно ли? вобщем, если уж вы хотите обрабатывать подобные ошибки, и делать это с помощью исключений, делайте это везде. и надеюсь, когда ваш класс станет более завершенным, вы избавитесь от френдов 0

@I.M. 576 / 559 / 47 Регистрация: 16.12.2011 Сообщений: 1,389
	06.02.2012, 02:41	11
	Зачем вам френды для сложения, вычитания и умножения? Аналогичный вопрос был бы, объяви вы их не френдами, а статическими. И без этих спецификаторов все будет работать. По поводу ненужности френдов для перегрузки ввода/вывода в поток не уверен. Лично я, имея не очень большой опыт, видел только такой способ перегрузки << и >>. Поэтому тут я френды бы оставил. Немного не осознал исключение в operator=. В стандартных контейнерах в таком случае происходит обычное копирование с выделением/освобождением памяти, если нужно. 0

@retmas Жарю без масла 867 / 749 / 225 Регистрация: 13.01.2012 Сообщений: 1,702
	06.02.2012, 18:11	14
	Сообщение от Felsurt Конструктор не должен (!) выбрасывать исключений. бред. с чего вы взяли? Сообщение от Felsurt Это грубейшая ошибка, которая приводит к утечкам памяти нет там такого. память не выделяется до возможной генерации исключения. Сообщение от Felsurt Дело в том, что выбросив исключение из конструктора вы больше не можете гарантировать в каком состоянии находиться объект. этого и не нужно: после раскрутки стека - обьекта нет. о каком состоянии объекта идет речь? Добавлено через 4 минуты к тому же в конструкторах объектов зачастую выделяется память с помощью оператора new, в результате чего может быть сгенерировано исключение bad_alloc. т.е. по вашему все такие конструкторы - потенциальные бомбы и недопустимы 0

@retmas Жарю без масла 867 / 749 / 225 Регистрация: 13.01.2012 Сообщений: 1,702
	06.02.2012, 18:21	16
	Сообщение от Felsurt что с объектом? нет его и не было при генерации исключения. Сообщение от Felsurt я работал с внутренними полями! значит память под них выделена! ни с чем вы не работали и уж тем более никакой памяти на этапе исполнения не выделялось. 0

@Felsurt 5 / 5 / 0 Регистрация: 06.02.2012 Сообщений: 19
	06.02.2012, 18:26	17
	Сообщение от retmas нет его и не было при генерации исключения. ни с чем вы не работали и уж тем более никакой памяти на этапе исполнения не выделялось. ну значит я был в конструкторе несуществующего класса и обращался к несуществующим внутренним полям, интересно как в вашем мире C++ гораздо легче и проще, чем в моем... 0

@retmas
	06.02.2012, 18:28 #18
	Не по теме: Сообщение от Felsurt в вашем мире C++ гораздо легче и проще, чем в моем... да уж... не рвусь в ваш мир...:D 0