Форум программистов, компьютерный форум CyberForum.ru

Class matrix - C++

Восстановить пароль Регистрация
 
Рейтинг: Рейтинг темы: голосов - 11, средняя оценка - 4.73
DiffEreD
 Аватар для DiffEreD
1420 / 757 / 95
Регистрация: 21.06.2011
Сообщений: 1,740
Записей в блоге: 2
09.12.2012, 03:48     Class matrix #1
В плане своего общего развития написал не большой шаблонный класс matrix. Хочу поделиться своей работой с остальными, - может кому то это будет нужно или интересно. Плюс, хотел бы услышать комментарии/критику относительно кода с точки зрения правильности написания и эффективности, кто что думает. Вот собственно код:
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
#pragma once
 
//Шаблонный класс matrix. Позволяет создавать двумерные массивы стандартных типов любого размера, заполнять их определенными числами, последовательностью
// чисел, последовательностью чисел с инкрементом или заполнять рандомными числами. Все базовые арифметические операции перегружены. Оператор [][] перегружен.
// Также перегружены операторы ввода и вывода.
 
#include <iostream>
#include <random>
#include <algorithm>
#include <iomanip>
#include <type_traits>
#include <cstdlib>
#include <stdexcept>
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
class matrix
{
    T** m_matrix;
    size_t m_rows, m_cols;
public:
    explicit matrix(T f = 0);
 
    matrix(const matrix&);
 
    template<typename U>
    matrix(const matrix<U,R,C>&);
 
    matrix(matrix&&);
 
    matrix& operator=(const matrix&);
 
    template<typename U>
    matrix& operator=(const matrix<U,R,C>&);
 
    matrix& operator=(matrix&&);
 
    ~matrix();
 
    size_t get_rows() const {return m_rows;}
    size_t get_cols() const {return m_cols;}
    
    const T* operator[](size_t index) const {return m_matrix[index];}
    T* operator[](size_t index) {return m_matrix[index];}
 
    T max_element() const;
    T min_element() const;
 
    void fill(T f = 0);
    void fill_random(int bottom = 0, int top = 100);
    void fill_iota(T f = 0, T increment = 0); // заполняет матрицу по порядку (0,1,2,3,...) или по порядку с инкрементом (0,3,6,9,...)
 
    template<typename U>
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream&, const matrix&);
    
    template<typename U>
    friend std::istream& operator>>(std::istream&, matrix<U,R,C>&);
 
    // перегруженные арифметические операторы:
 
    // +
 
    template<typename U>
    matrix& operator+=(const matrix<U,R,C>&);                                                               //matrix+=matrix
 
    template<typename U>
    matrix& operator+=(const U& value);                                                                     //matrix+=!matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator+(const matrix<U,R,C>&);                       //matrix+matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator+(const U& value);                             //matrix+!matrix
 
    template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
    friend matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator+(const V&, const matrix<U,R,C>&);      //!matrix+matrix
 
    // -
 
    template<typename U>
    matrix& operator-=(const matrix<U,R,C>&);                                                               //matrix-=matrix
 
    template<typename U>
    matrix& operator-=(const U& value);                                                                     //matrix-=!matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator-(const matrix<U,R,C>&);                       //matrix-matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator-(const U& value);                             //matrix-!matrix
 
    template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
    friend matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator-(const V&, const matrix<U,R,C>&);      //!matrix-matrix
 
    // *
 
    template<typename U>
    matrix& operator*=(const matrix<U,R,C>&);                                                               //matrix*=matrix
 
    template<typename U>
    matrix& operator*=(const U& value);                                                                     //matrix*=!matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator*(const matrix<U,R,C>&);                       //matrix*matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator*(const U& value);                             //matrix*!matrix
 
    template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
    friend matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator*(const V&, const matrix<U,R,C>&);      //!matrix*matrix
 
    // /
 
    template<typename U>
    matrix& operator/=(const matrix<U,R,C>&);                                                               //matrix/=matrix
 
    template<typename U>
    matrix& operator/=(const U& value);                                                                     //matrix/=!matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator/(const matrix<U,R,C>&);                       //matrix/matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator/(const U& value);                             //matrix/!matrix
 
    template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
    friend matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator/(const V&, const matrix<U,R,C>&);      //!matrix/matrix
 
};
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
matrix<T,R,C>::matrix(T f /* = 0 */) : m_rows(R), m_cols(C)
{
    if (m_rows == 0 || m_cols == 0)
    {
        m_rows = m_cols = 0;
        m_matrix = nullptr;
    }
    else
    {
        m_matrix = new T*[m_rows];
        std::generate_n(m_matrix, m_rows, [=]{return new T[m_cols];});
        fill(f);
    }
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
matrix<T,R,C>::matrix(const matrix<T,R,C>& obj) : m_rows(R), m_cols(C)
{
    if (m_rows == 0 || m_cols == 0)
    {
        m_rows = m_cols = 0;
        m_matrix = nullptr;
    }
    else
    {
        m_matrix = new T*[m_rows];
        std::generate_n(m_matrix, m_rows, [=]{return new T[m_cols];});
        for (size_t i = 0;  i < m_rows; ++i)
        {
            for (size_t j = 0; j < m_cols; ++j)
                m_matrix[i][j] = obj[i][j];
        }
    }
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>::matrix(const matrix<U,R,C>& obj) : m_rows(R), m_cols(C)
{
    if (m_rows == 0 || m_cols == 0)
    {
        m_rows = m_cols = 0;
        m_matrix = nullptr;
    }
    else
    {
        m_matrix = new T*[m_rows];
        std::generate_n(m_matrix, m_rows, [=]{return new T[m_cols];});
        for (size_t i = 0;  i < m_rows; ++i)
        {
            for (size_t j = 0; j < m_cols; ++j)
                m_matrix[i][j] = obj[i][j];
        }
    }
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
matrix<T,R,C>::matrix(matrix<T,R,C>&& obj) : m_rows(obj.m_rows), m_cols(obj.m_cols)
{
    m_matrix = obj.m_matrix;
    obj.m_rows = obj.m_cols = 0;
    obj.m_matrix = nullptr;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
matrix<T,R,C>::~matrix()
{
    std::for_each(m_matrix, m_matrix + m_rows, [](T*& array)
    {
        delete[] array;
    });
    delete[] m_matrix;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator=(const matrix<T,R,C>& obj)
{
    if (this == &obj)
        return *this;
    for (size_t i = 0;  i < m_rows; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j < m_cols; ++j)
            m_matrix[i][j] = obj.m_matrix[i][j];
    }
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator=(const matrix<U,R,C>& obj)
{
    for (size_t i = 0;  i < m_rows; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j < m_cols; ++j)
            m_matrix[i][j] = obj[i][j];
    }
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator=(matrix<T,R,C>&& obj)
{
    m_matrix = obj.m_matrix;
    obj.m_cols = obj.m_rows = 0;
    obj.m_matrix = nullptr;
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
void matrix<T,R,C>::fill(T f /* = 0 */)
{
    for (size_t i = 0; i<m_rows; ++i)
        for (size_t j = 0; j<m_cols; ++j)
            m_matrix[i][j] = f;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
void matrix<T,R,C>::fill_random(int bottop /* = 0 */, int top /* = 100 */)
{
    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen(rd());
    if (bottop>top) std::swap(bottop, top);
    std::uniform_real_distribution<> distribution(bottop, top);
    for (size_t i = 0; i<m_rows; ++i)
        for (size_t j = 0; j<m_cols; ++j)
            m_matrix[i][j] = distribution(gen);
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
void matrix<T,R,C>::fill_iota(T f /* = 0 */, T increment /* = 0 */)
{
    if (increment == 0)
    {
        for (size_t i = 0; i<m_rows; ++i)
            for (size_t j = 0; j<m_cols; ++j)
                m_matrix[i][j] = f++;
    }
    else
    {
        for (size_t i = 0; i<m_rows; ++i)
            for (size_t j = 0; j<m_cols; ++j)
            {m_matrix[i][j] = f; f+=increment;}
    }
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
T matrix<T,R,C>::max_element() const
{
    if (!m_matrix) return 0;
    T maxEl = m_matrix[0][0];
    for (size_t i = 0;  i < m_rows; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j < m_cols; ++j)
        {
            if (maxEl<m_matrix[i][j]) maxEl = m_matrix[i][j];
        }
    }
    return maxEl;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
T matrix<T,R,C>::min_element() const
{
    if (!m_matrix) return 0;
    T minEl = m_matrix[0][0];
    for (size_t i = 0;  i < m_rows; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j < m_cols; ++j)
        {
            if (minEl>m_matrix[i][j]) minEl = m_matrix[i][j];
        }
    }
    return minEl;
}
 
template<typename U, size_t R, size_t C>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const matrix<U,R,C>& obj)
{
    size_t width = 0;
    U n = std::max(abs(obj.max_element()), abs(obj.min_element()));
    for (; n>1; n /= 10)
        ++width;
 
    size_t cols = obj.get_cols();               // количество столбцов
    if (std::is_floating_point<U>::value)
    {
        width+=5;
        if (cols > 8)
        {
            cols = 8;
            os<<"Лимит на вывод для типов с плавающей точкой: не больше "<<cols<<" столбцов.\n"
                "Иначе возможен неправильный вывод\n\n";
        }
    }
    else
    {
        if (cols > 15)
        {
            cols = 15;
            os<<"Лимит на вывод для целых типов: не больше "<<cols<<" столбцов.\n"
                "Иначе возможен неправильный вывод\n\n";
        }
    }
    
    for (size_t i = 0;  i<obj.get_rows(); ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j<cols; ++j)
            os<<std::setw(width)<<std::showpoint<<obj[i][j]<<" ";
        os<<"\n";
    }
    return os;
}
 
template<typename U, size_t R, size_t C>
std::istream& operator>>(std::istream& is, matrix<U,R,C>& obj)
{
    for (size_t i = 0;  i<obj.get_rows(); ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j<obj.get_cols(); ++j)
        {
            std::cout<<"Введите ["<<i<<"]["<<j<<"]: ";
            while(!(is>>obj[i][j]))
            {
                is.clear();
                is.sync();
                std::cout<<"Ошибка при вводе! Введите повторно: ";
            }
        }
    }
    return is;
}
 
// перегруженные арифметические операторы:
 
// +
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator+=(const matrix<U,R,C>& rhs)          //matrix+=matrix
{
    for (size_t i = 0;  i<m_rows; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j<m_cols; ++j)
            m_matrix[i][j] += rhs[i][j];
    }
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator+=(const U& value)                     //matrix+=!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation +=");  //"Не совместимый тип при операции +=");
    for (size_t i = 0;  i<m_rows; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j<m_cols; ++j)
            m_matrix[i][j] += value;
    }
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator+(const matrix<U,R,C>& rhs)         //matrix+matrix
{
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix+=rhs;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator+(const U& value)                       //matrix+!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation +");  //"Не совместимый тип при операции +");
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix+=value;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator+(const V& value, const matrix<U,R,C>& rhs)                        //!matrix+matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<V>::value, "Not compatible type at operation +");  //"Не совместимый тип при операции +");
    matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> ret_matrix(rhs);
    ret_matrix+=value;
    return ret_matrix;
}
 
// -
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator-=(const matrix<U,R,C>& rhs)          //matrix-=matrix
{
    for (size_t i = 0;  i<m_rows; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j<m_cols; ++j)
            m_matrix[i][j] -= rhs[i][j];
    }
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator-=(const U& value)                     //matrix-=!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation -=");  //"Не совместимый тип при операции -=.");
    for (size_t i = 0;  i<m_rows; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j<m_cols; ++j)
            m_matrix[i][j] -= value;
    }
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator-(const matrix<U,R,C>& rhs)         //matrix-matrix
{
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix-=rhs;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator-(const U& value)                       //matrix-!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation -");  //"Не совместимый тип при операции -");
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix-=value;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator-(const V& value, const matrix<U,R,C>& rhs)                        //!matrix-matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<V>::value, "Not compatible type at operation -");  //"Не совместимый тип при операции -");
    matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> ret_matrix(rhs);
    ret_matrix-=value;
    return ret_matrix;
}
 
// *:
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator*=(const matrix<U,R,C>& rhs)          //matrix*=matrix
{
    for (size_t i = 0;  i<m_rows; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j<m_cols; ++j)
            m_matrix[i][j] *= rhs[i][j];
    }
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator*=(const U& value)                     //matrix*=!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation *=");  //"Не совместимый тип при операции *=");
    for (size_t i = 0;  i<m_rows; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j<m_cols; ++j)
            m_matrix[i][j] *= value;
    }
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator*(const matrix<U,R,C>& rhs)         //matrix*matrix
{
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix*=rhs;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator*(const U& value)                       //matrix*!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation *");  //"Не совместимый тип при операции *");
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix*=value;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator*(const V& value, const matrix<U,R,C>& rhs)                        //!matrix*matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<V>::value, "Not compatible type at operation *");  //"Не совместимый тип при операции *");
    matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> ret_matrix(rhs);
    ret_matrix*=value;
    return ret_matrix;
}
 
//  /
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator/=(const matrix<U,R,C>& rhs)          //matrix/=matrix
{
    for (size_t i = 0;  i<m_rows; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j<m_cols; ++j)
        {
            if (rhs[i][j] == 0) throw std::runtime_error( "Exception occurred: Division by zero." );
        }
    }
    for (size_t i = 0;  i<m_rows; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j<m_cols; ++j)
            m_matrix[i][j] /= rhs[i][j];
    }
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator/=(const U& value)                     //matrix/=!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation /=");  //"Не совместимый тип при операции /=");
    if (value == 0) throw std::runtime_error( "Exception occurred: Division by zero." );
    for (size_t i = 0;  i<m_rows; ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j<m_cols; ++j)
            m_matrix[i][j] /= value;
    }
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator/(const matrix<U,R,C>& rhs)             //matrix/matrix
{
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix/=rhs;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator/(const U& value)                       //matrix/!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation /");  //"Не совместимый тип при операции /");
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix/=value;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator/(const V& value, const matrix<U,R,C>& rhs)             //!matrix/matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<V>::value, "Not compatible type at operation /");  //"Не совместимый тип при операции /");
    matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> ret_matrix(rhs);
    ret_matrix/=value;
    return ret_matrix;
}
И демонстрация неких возможностей:
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
#include "matrix.h"
#include <iostream>
#include <Windows.h>
 
int main()
{
    SetConsoleCP (1251); SetConsoleOutputCP (1251); //для русификации текста
    matrix<int,10,15>    m_int(1);                  //матрица типа int 10х15 заполнена 1-ми
    matrix<double,10,8> m_double(2.23);             //матрица типа double 10х8 заполнена числами 2,2300
    matrix<double,10,8> m_dou_rand;                 //матрица типа double 10х8 заполнена 0-ми
    m_dou_rand.fill_random(-100, 400);              //заполнение случайными числами от -100 до 400
    std::cout<<m_int<<"\n"<<m_double<<"\n"<<m_dou_rand<<"\n";
 
    matrix<int,15,11> m_int_15x11;
    m_int.fill(122);                                //заполнение числами 122
    m_int_15x11.fill_iota(-10, 2);                  //заполнение числами от -10 типа -10, -8, -6, -4, -2 и т. д.
    std::cout<<m_int_15x11<<"\n"<<m_double<<"\n";
 
    //m_int+=m_double;                              //ошибка, не совместимые матрицы
    m_double*=m_dou_rand;
    matrix<long,15,11> new_long_15_11(m_int_15x11);
    matrix<double,15,11> new_double_15_11;
    new_double_15_11 = m_int_15x11;
    system("pause");
    return 0;
}
После регистрации реклама в сообщениях будет скрыта и будут доступны все возможности форума.
Vourhey
Почетный модератор
6469 / 2244 / 123
Регистрация: 29.07.2006
Сообщений: 12,635
09.12.2012, 04:23     Class matrix #2
Цитата Сообщение от yuron_477 Посмотреть сообщение
m_matrix = new T*[m_rows]; std::generate_n(m_matrix, m_rows, [=]{return new T[m_cols];});
если сделать матрицу из, например, 1 столбца и 100 000 колонок, то память будет выделяться 100 001 раз. Выделение памяти - операция затратная, это можно оптимизировать, выделяя ее сразу для всех элементов. Здесь хороший пример варианта, как можно сделать: Выделение памяти
После чего, много алгоритмов, можно будет оптимизировать, так как, по всей матрице можно будет пройтись обычным итератором от начала и до конца.
Методы max_element, min_element делаются стандартными одноименными алгоритмами STL
Цитата Сообщение от yuron_477 Посмотреть сообщение
std::cout<<"Введите ["<<i<<"]["<<j<<"]: ";
Хорошо бы тут (и в других местах) дать возможность пользователю управлять сообщением самому.
Многие переопределения операторов можно реализовать через стадартный std::transform, вместо вложенных циклов.
soon
 Аватар для soon
2536 / 1301 / 81
Регистрация: 09.05.2011
Сообщений: 3,086
Записей в блоге: 1
09.12.2012, 08:07     Class matrix #3
Несколько странно запихивать размеры матрицы в параметры шаблона и использовать при этом динамическое выделение памяти.
Croessmah
Модератор
Эксперт С++
 Аватар для Croessmah
11845 / 6824 / 771
Регистрация: 27.09.2012
Сообщений: 16,919
Записей в блоге: 2
Завершенные тесты: 1
09.12.2012, 09:56     Class matrix #4
Цитата Сообщение от soon Посмотреть сообщение
Несколько странно запихивать размеры матрицы в параметры шаблона и использовать при этом динамическое выделение памяти.
Полностью согласен. Когда то тоже писал подобный класс. Размер матрицы просто передаем в конструктор при создании объекта класса.
DiffEreD
 Аватар для DiffEreD
1420 / 757 / 95
Регистрация: 21.06.2011
Сообщений: 1,740
Записей в блоге: 2
09.12.2012, 23:18  [ТС]     Class matrix #5
soon и Croessmah, я хотел сделать шаблон наподобие srd::array, думал так лучше но возможно и переделаю так как вы говорите. Да, плюс еще придется переделать динамическое выделение памяти и все шаблоны.

Добавлено через 8 часов 58 минут
Итак, существенно переделал код, особенно динамическое выделение памяти (просто поразительно насколько это упростило разработку). Размер матрицы все же решил оставить в параметрах шаблона поскольку это мне кажется логичней и при этом легче перегружать арифметические операторы плюс возможность создавать массивы матриц определенного размера (хотя врятли это кому то пригодится). Немного не уверен в реализации деструктора, не знаю как проверить нету ли точно утечек памяти, но вылетов при тестировании не обнаружил. Вот код:
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
#pragma once
 
//class matrix ver 2.0
//Шаблонный класс matrix. Позволяет создавать двумерные массивы стандартных типов и любого размера, заполнять их определенными числами, последовательностью
// чисел, последовательностью чисел с инкрементом или заполнять рандомными числами. Все базовые арифметические операции перегружены. Оператор [][] перегружен.
// Также перегружены операторы ввода и вывода. Реализована семантика переноса и совместимость с STL шаблонами
 
#include <iostream>
#include <random>
#include <algorithm>
#include <functional>
#include <iomanip>
#include <type_traits>
#include <cstdlib>
#include <cctype>
#include <stdexcept>
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
class matrix
{
    T** m_matrix;
    size_t m_rows, m_cols;
    size_t m_size;      //m_cols*m_rows
public:
    typedef T*          iterator;
    typedef const T*    const_iterator;
    iterator        begin()         {return m_matrix[0];}
    iterator        end()           {return m_matrix[0]+m_size;}
    const_iterator  cbegin() const  {return m_matrix[0];}
    const_iterator  cend()   const  {return m_matrix[0]+m_size;}
 
    explicit matrix(T f = 0);
 
    matrix(const matrix&);
 
    template<typename U>
    matrix(const matrix<U,R,C>&);
 
    matrix(matrix&&);
 
    matrix& operator=(const matrix&);
 
    template<typename U>
    matrix& operator=(const matrix<U,R,C>&);
 
    matrix& operator=(matrix&&);
 
    ~matrix();
 
    size_t get_rows() const {return m_rows;}
    size_t get_cols() const {return m_cols;}
 
    size_t size() const {return m_size;}
 
    const T* operator[](size_t index) const {return m_matrix[index];}
    T* operator[](size_t index) {return m_matrix[index];}
 
    T max_element() const;
    T min_element() const;
 
    void fill(T f = 0);
    void fill_random(int bottom = 0, int top = 100);
    void fill_iota(T f = 0, T increment = 0); // заполняет матрицу по порядку (0,1,2,3,...) или по порядку с инкрементом (0,3,6,9,...)
 
    template<typename U>
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream&, const matrix&);
 
    template<typename U>
    friend std::istream& operator>>(std::istream&, matrix<U,R,C>&);
 
    // перегруженные арифметические операторы:
 
    // +
 
    template<typename U>
    matrix& operator+=(const matrix<U,R,C>&);                                                               //matrix+=matrix
 
    template<typename U>
    matrix& operator+=(const U& value);                                                                     //matrix+=!matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator+(const matrix<U,R,C>&);                       //matrix+matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator+(const U& value);                             //matrix+!matrix
 
    template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
    friend matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator+(const V&, const matrix<U,R,C>&);      //!matrix+matrix
 
    // -
 
    template<typename U>
    matrix& operator-=(const matrix<U,R,C>&);                                                               //matrix-=matrix
 
    template<typename U>
    matrix& operator-=(const U& value);                                                                     //matrix-=!matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator-(const matrix<U,R,C>&);                       //matrix-matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator-(const U& value);                             //matrix-!matrix
 
    template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
    friend matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator-(const V&, const matrix<U,R,C>&);      //!matrix-matrix
 
    // *
 
    template<typename U>
    matrix& operator*=(const matrix<U,R,C>&);                                                               //matrix*=matrix
 
    template<typename U>
    matrix& operator*=(const U& value);                                                                     //matrix*=!matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator*(const matrix<U,R,C>&);                       //matrix*matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator*(const U& value);                             //matrix*!matrix
 
    template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
    friend matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator*(const V&, const matrix<U,R,C>&);      //!matrix*matrix
 
    // /
 
    template<typename U>
    matrix& operator/=(const matrix<U,R,C>&);                                                               //matrix/=matrix
 
    template<typename U>
    matrix& operator/=(const U& value);                                                                     //matrix/=!matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator/(const matrix<U,R,C>&);                       //matrix/matrix
 
    template<typename U>
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> operator/(const U& value);                             //matrix/!matrix
 
    template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
    friend matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator/(const V&, const matrix<U,R,C>&);      //!matrix/matrix
 
};
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
matrix<T,R,C>::matrix(T f /* = 0 */) : m_rows(R), m_cols(C), m_size(m_cols*m_rows)
{
    m_matrix = new T*[m_rows];
    m_matrix[0] = new T[m_size];
    for (size_t i = 1; i<m_rows; ++i)
        m_matrix[i] = m_matrix[i-1]+m_cols;
 
    fill(f);
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
matrix<T,R,C>::matrix(const matrix<T,R,C>& obj) : m_rows(R), m_cols(C), m_size(m_cols*m_rows)
{
    m_matrix = new T*[m_rows];
    m_matrix[0] = new T[m_size];
    for (size_t i = 1; i<m_rows; ++i)
        m_matrix[i] = m_matrix[i-1]+m_cols;
 
    std::copy(obj.cbegin(), obj.cend(), begin());
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>::matrix(const matrix<U,R,C>& obj) : m_rows(R), m_cols(C), m_size(m_cols*m_rows)
{
    m_matrix = new T*[m_rows];
    m_matrix[0] = new T[m_size];
    for (size_t i = 1; i<m_rows; ++i)
        m_matrix[i] = m_matrix[i-1]+m_cols;
 
    std::copy(obj.cbegin(), obj.cend(), begin());
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
matrix<T,R,C>::matrix(matrix<T,R,C>&& obj) : m_rows(obj.m_rows), m_cols(obj.m_cols), m_size(obj.m_size), m_matrix(obj.m_matrix)
{
    obj.m_rows = obj.m_cols = obj.m_size = 0;
    obj.m_matrix = nullptr;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
matrix<T,R,C>::~matrix()
{
    if (m_matrix)
    {
        delete[] m_matrix[0];
        delete[] m_matrix;
    }
    else
        delete[] m_matrix;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator=(const matrix<T,R,C>& obj)
{
    if (this == &obj)
        return *this;
    std::copy(obj.cbegin(), obj.cend(), begin());
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator=(const matrix<U,R,C>& obj)
{
    std::copy(obj.cbegin(), obj.cend(), begin());
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator=(matrix<T,R,C>&& obj)
{
    m_matrix = obj.m_matrix;
    obj.m_cols = obj.m_rows = obj.m_size = 0;
    obj.m_matrix = nullptr;
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
void matrix<T,R,C>::fill(T f /* = 0 */)
{
    for (T& val : *this) val = f;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
void matrix<T,R,C>::fill_random(int bottop /* = 0 */, int top /* = 100 */)
{
    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen(rd());
    if (bottop>top) std::swap(bottop, top);
    std::uniform_real_distribution<> distribution(bottop, top);
    for (T& val : *this) val = distribution(gen);
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
void matrix<T,R,C>::fill_iota(T f /* = 0 */, T increment /* = 0 */)
{
    if (increment == 0) {for (T& val : *this) val = f++;}
    else 
        for (T& val : *this) {val = f; f+=increment;}
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
T matrix<T,R,C>::max_element() const
{
    return *std::max_element(cbegin(), cend());
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C>
T matrix<T,R,C>::min_element() const
{
    return *std::min_element(cbegin(), cend());
}
 
template<typename U, size_t R, size_t C>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const matrix<U,R,C>& obj)
{
    size_t width = 1;
    U n = std::max(abs(obj.max_element()), abs(obj.min_element()));
    for (; n>1; n /= 10)
        ++width;
 
    size_t cols = obj.get_cols();               // количество столбцов
    if (std::is_floating_point<U>::value)
    {
        width+=4;
        if (cols > 8)
        {
            cols = 8;
            os<<"Лимит на вывод для типов с плавающей точкой: не больше "<<cols<<" столбцов.\n"
                "Иначе возможен неправильный вывод\n\n";
        }
    }
    else
    {
        if (cols > 15)
        {
            cols = 15;
            os<<"Лимит на вывод для целых типов: не больше "<<cols<<" столбцов.\n"
                "Иначе возможен неправильный вывод\n\n";
        }
    }
 
    for (size_t i = 0;  i<obj.get_rows(); ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j<cols; ++j)
            os<<std::setw(width)<<std::showpoint<<obj[i][j]<<" ";
        os<<"\n";
    }
    return os;
}
 
template<typename U, size_t R, size_t C>
std::istream& operator>>(std::istream& is, matrix<U,R,C>& obj)
{
    std::cout<<"Ручной ввод элементов. Для прекращения ввода нажмите Q\n\n";
    char ch;
    for (size_t i = 0;  i<obj.get_rows(); ++i)
    {
        for (size_t j = 0; j<obj.get_cols(); ++j)
        {
            std::cout<<"Введите ["<<i<<"]["<<j<<"]: ";
            while(!(is>>obj[i][j]))
            {
                is.clear();
                is>>ch;
                if (std::toupper(ch) == 'Q')
                {
                    is.sync();
                    return is;
                }
                is.sync();
                std::cout<<"Ошибка при вводе! Введите повторно: ";
            }
        }
    }
    return is;
}
 
// перегруженные арифметические операторы:
 
// +
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator+=(const matrix<U,R,C>& rhs)          //matrix+=matrix
{
    std::transform(begin(), end(), rhs.cbegin(), begin(), std::plus<T>());
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator+=(const U& value)                     //matrix+=!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation +=");  //"Не совместимый тип при операции +=");
    std::transform(begin(), end(), begin(), std::bind2nd(std::plus<T>(), value));
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator+(const matrix<U,R,C>& rhs)         //matrix+matrix
{
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix+=rhs;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator+(const U& value)                       //matrix+!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation +");  //"Не совместимый тип при операции +");
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix+=value;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator+(const V& value, const matrix<U,R,C>& rhs)            //!matrix+matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<V>::value, "Not compatible type at operation +");  //"Не совместимый тип при операции +");
    matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> ret_matrix(rhs);
    ret_matrix+=value;
    return ret_matrix;
}
 
// -
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator-=(const matrix<U,R,C>& rhs)          //matrix-=matrix
{
    std::transform(begin(), end(), rhs.cbegin(), begin(), std::minus<T>());
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator-=(const U& value)                     //matrix-=!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation -=");  //"Не совместимый тип при операции -=");
    std::transform(begin(), end(), begin(), std::bind2nd(std::minus<T>(), value));
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator-(const matrix<U,R,C>& rhs)         //matrix-matrix
{
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix-=rhs;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator-(const U& value)                       //matrix-!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation -");  //"Не совместимый тип при операции -");
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix-=value;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator-(const V& value, const matrix<U,R,C>& rhs)            //!matrix-matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<V>::value, "Not compatible type at operation -");  //"Не совместимый тип при операции -");
    matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> ret_matrix(value);
    ret_matrix-=rhs;
    return ret_matrix;
}
 
// *:
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator*=(const matrix<U,R,C>& rhs)          //matrix*=matrix
{
    std::transform(begin(), end(), rhs.cbegin(), begin(), std::multiplies<T>());
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator*=(const U& value)                     //matrix*=!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation *=");  //"Не совместимый тип при операции *=");
    std::transform(begin(), end(), begin(), std::bind2nd(std::multiplies<T>(), value));
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator*(const matrix<U,R,C>& rhs)         //matrix*matrix
{
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix*=rhs;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator*(const U& value)                       //matrix*!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation *");  //"Не совместимый тип при операции *");
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix*=value;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator*(const V& value, const matrix<U,R,C>& rhs)            //!matrix*matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<V>::value, "Not compatible type at operation *");  //"Не совместимый тип при операции *");
    matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> ret_matrix(rhs);
    ret_matrix*=value;
    return ret_matrix;
}
 
//  /
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator/=(const matrix<U,R,C>& rhs)          //matrix/=matrix
{
    if (std::any_of(rhs.cbegin(), rhs.cend(), [](const T v){return v == 0;})) throw std::runtime_error( "Exception occurred: Division by zero." );
    std::transform(begin(), end(), rhs.cbegin(), begin(), std::divides<T>());
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<T,R,C>& matrix<T,R,C>::operator/=(const U& value)                     //matrix/=!matrix
{
    if (value == 0) throw std::runtime_error( "Exception occurred: Division by zero." );
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation /=");  //"Не совместимый тип при операции /=");
    std::transform(begin(), end(), begin(), std::bind2nd(std::divides<T>(), value));
    return *this;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator/(const matrix<U,R,C>& rhs)         //matrix/matrix
{
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix/=rhs;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename T, size_t R, size_t C> template<typename U>
matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> matrix<T,R,C>::operator/(const U& value)                       //matrix/!matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<U>::value, "Not compatible type at operation /");  //"Не совместимый тип при операции /");
    if (value == 0) throw std::runtime_error( "Exception occurred: Division by zero." );
    matrix<typename std::common_type<T,U>::type,R,C> ret_matrix(*this);
    ret_matrix/=value;
    return ret_matrix;
}
 
template<typename V, typename U, size_t R, size_t C>
matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> operator/(const V& value, const matrix<U,R,C>& rhs)            //!matrix/matrix
{
    static_assert(std::is_fundamental<V>::value, "Not compatible type at operation /");  //"Не совместимый тип при операции /");
    matrix<typename std::common_type<V,U>::type,R,C> ret_matrix(value);
    ret_matrix/=rhs;
    return ret_matrix;
}
Croessmah
Модератор
Эксперт С++
 Аватар для Croessmah
11845 / 6824 / 771
Регистрация: 27.09.2012
Сообщений: 16,919
Записей в блоге: 2
Завершенные тесты: 1
09.12.2012, 23:23     Class matrix #6
Боремся с утечками памяти

Добавлено через 2 минуты
Цитата Сообщение от yuron_477 Посмотреть сообщение
Размер матрицы все же решил оставить в параметрах шаблона поскольку это мне кажется логичней и при этом легче перегружать арифметические операторы плюс возможность создавать массивы матриц определенного размера
Тогда зачем Вам динамическое выделение памяти? Да и размер матрицы должен быть изменяемой сущностью.
gray_fox
What a waste!
 Аватар для gray_fox
1244 / 1127 / 53
Регистрация: 21.04.2012
Сообщений: 2,350
Завершенные тесты: 3
09.12.2012, 23:47     Class matrix #7
Цитата Сообщение от yuron_477 Посмотреть сообщение
C++
1
2
3
4
5
6
T max_element() const;
T min_element() const;
 
void fill(T f = 0);
void fill_random(int bottom = 0, int top = 100);
void fill_iota(T f = 0, T increment = 0);
Зачем нужны эти методы, если есть итераторы?
Avazart
 Аватар для Avazart
6904 / 5144 / 253
Регистрация: 10.12.2010
Сообщений: 22,629
Записей в блоге: 17
10.12.2012, 05:18     Class matrix #8
Цитата Сообщение от gray_fox Посмотреть сообщение
Зачем нужны эти методы, если есть итераторы?
Собственно слабо представляю идею итераторов в двумерном пространстве...

Тут оно как-то и вынос мозга и выглядит как-то неэффективно ... разве что может если б массив был статический...

Добавлено через 3 минуты
Цитата Сообщение от yuron_477 Посмотреть сообщение
C++
1
std::cout<<"Ручной ввод элементов. Для прекращения ввода нажмите Q\n\n";
Ну как бы это мог написать и сам пользователь, зачем пихать это в оператор >> , а что если пользователь захочет вводить данные из файла или строкового потока ?
Kuzia domovenok
 Аватар для Kuzia domovenok
1883 / 1738 / 116
Регистрация: 25.03.2012
Сообщений: 5,907
Записей в блоге: 1
10.12.2012, 05:58     Class matrix #9
Моё мнение: а) класс перегружен всякими возможностями. Ввод-вывод я бы из него точно убрал. Ну не дело это каждому пользовательскому классу разбираться во вводе-выводе! Может его не с консолью будут использовать?

Не по теме:

Вообще есть лёгкое впечатление, здесь попытались использовать как можно больше фич языка просто так, чтоб были, "фичи ради фич". чтоб показать, что автор знает С++ и ему не терпится применить экспликты, например. Но это так... субъективное впечатление.


б) Проверь умножение матриц.(operator*=(const matrix<U,R,C>& rhs)) Я не сильно вникал в него, но по-моему там должно суммироваться в тройном цикле поэлементное произведени... вобщем посмотри.

Добавлено через 9 минут
в)Из средств ввода-вывода оставить прекрасный оператор [], чтобы пользователь сам вводил-выводил элементы, какими хочет средствами. Соответственно убрать подключение иострима в заголовочный файл. Я вообще сторонник того, чтобы любой h-файл тянул за собой минимум необходимых инклудов.
ForEveR
Модератор
Эксперт C++
 Аватар для ForEveR
7927 / 4709 / 318
Регистрация: 24.06.2010
Сообщений: 10,524
Завершенные тесты: 3
10.12.2012, 09:54     Class matrix #10
Kuzia domovenok,
экспликты, например
Вот это-то как раз окей. Здесь он в тему.
gray_fox
What a waste!
 Аватар для gray_fox
1244 / 1127 / 53
Регистрация: 21.04.2012
Сообщений: 2,350
Завершенные тесты: 3
10.12.2012, 13:46     Class matrix #11
Цитата Сообщение от Avazart Посмотреть сообщение
Собственно слабо представляю идею итераторов в двумерном пространстве...
Кстати да
yuron_477, вот это
Цитата Сообщение от yuron_477 Посмотреть сообщение
C++
1
2
3
4
5
6
typedef T*          iterator;
typedef const T*    const_iterator;
iterator begin() {return m_matrix[0];}
iterator end() {return m_matrix[0]+m_size;}
const_iterator cbegin() const {return m_matrix[0];}
const_iterator cend() const {return m_matrix[0]+m_size;}
же не верно по сути, если у тебя данные не в одном куске памяти.
DiffEreD
 Аватар для DiffEreD
1420 / 757 / 95
Регистрация: 21.06.2011
Сообщений: 1,740
Записей в блоге: 2
10.12.2012, 14:12  [ТС]     Class matrix #12
Если память выделять так:
C++
1
2
3
4
m_matrix = new T*[m_rows];
    m_matrix[0] = new T[m_rows*m_cols];
    for (size_t i = 1; i<m_rows; ++i)
        m_matrix[i] = m_matrix[i-1]+m_cols;
, то данные будут в одном куске. Я проверял даже их работу на стандартных алгоритмах STL. Вообщем, класс вышел не очень удачным, попробую потом переделать на вариант с динамическим выделением памяти без передачи размеров в параметры шаблона (голова была забита больше перегруженными операторами и как то не сразу сообразил что это не очень логично).
Avazart
 Аватар для Avazart
6904 / 5144 / 253
Регистрация: 10.12.2010
Сообщений: 22,629
Записей в блоге: 17
10.12.2012, 23:03     Class matrix #13
А по мне ввод/вывод, уместен, постоянно нужны по операции i/o
Цитата Сообщение от Kuzia domovenok Посмотреть сообщение
Соответственно убрать подключение иострима в заголовочный файл. Я вообще сторонник того, чтобы любой h-файл тянул за собой минимум необходимых инклудов.
Ну хедер стандартный, поэтому звучит это странно...
Думаю можно смело надеяться что пользователь будет использовать STL ( а если нет то его проблемы ), в том числе этот хедер.

В/в нужен как минимум для отладки, и демонстрации, а вывод в два цикла как-то не особо выглядит.

Что касается класса то не вижу причин что бы делать его с динамическим массивом ( тем более с задаваемыми размерами в шаблоне) по тому как я помню нет ситуация в математике когда надо изменять размер матрицы.
Toshkarik
 Аватар для Toshkarik
1139 / 856 / 50
Регистрация: 03.08.2011
Сообщений: 2,381
Завершенные тесты: 1
11.12.2012, 00:13     Class matrix #14
Цитата Сообщение от Avazart Посмотреть сообщение
Что касается класса то не вижу причин что бы делать его с динамическим массивом ( тем более с задаваемыми размерами в шаблоне) по тому как я помню нет ситуация в математике когда надо изменять размер матрицы.
Зато есть понятие как "переполнение стека". Поэтому все же лучше выделять память в куче.
Avazart
 Аватар для Avazart
6904 / 5144 / 253
Регистрация: 10.12.2010
Сообщений: 22,629
Записей в блоге: 17
11.12.2012, 03:39     Class matrix #15
Цитата Сообщение от Toshkarik Посмотреть сообщение
Зато есть понятие как "переполнение стека". Поэтому все же лучше выделять память в куче.
Собственно а в чем преимущество ?

В том что можно будет отлавливать при new ошибку выделения памяти внутри класса?

Собственно при статическом массиве разве не будет ошибка обнаруживаться на этапе компиляции ?
Toshkarik
 Аватар для Toshkarik
1139 / 856 / 50
Регистрация: 03.08.2011
Сообщений: 2,381
Завершенные тесты: 1
11.12.2012, 03:46     Class matrix #16
Цитата Сообщение от Avazart Посмотреть сообщение
Собственно а в чем преимущество ?
В том, что не будет переполнения стека.
Цитата Сообщение от Avazart Посмотреть сообщение
В том что можно будет отлавливать при new ошибку выделения памяти внутри класса?
Ошибки вообще не будет, если памяти достаточно.
Цитата Сообщение от Avazart Посмотреть сообщение
Собственно при статическом массиве разве не будет ошибка обнаруживаться на этапе компиляции ?
Нет, будет ошибка во время выполнения.

Попробуйте два вот таких кода:
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
#include <iostream>
 
 
int main() {
   const std::size_t i = 1000000000;
   
   double a[ i ];
   
   return 0;
}
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
#include <iostream>
 
 
int main() {
   const std::size_t i = 1000000000;
   
   double *a = new double [ i ];
   
   return 0;
}
В первом случае будет попытка поместить весь массив в стек, что вызовет переполнение ( по крайней мере в программе откомпилированной gcc 4.7.2 ). Во втором случае в стек будет помещен всего лишь указатель на выделенную в куче память.
Можно конечно увеличить размер стека задав параметры компилятору, но он не предназначен для хранения таких объемов данных.
Avazart
 Аватар для Avazart
6904 / 5144 / 253
Регистрация: 10.12.2010
Сообщений: 22,629
Записей в блоге: 17
11.12.2012, 04:39     Class matrix #17
Спасибо!
Собственно уже попробовал пример из вики http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%...B5%D0%BA%D0%B0

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
//---------------------------------------------------------------------------
void foo()
{
    double x[1000000]; // Ошибка "faulted with message: 'access violation at 0x004016c0: write of address 0x00030f4c'. Process Stopped." 
    //double* x= new double[1000000]; // Нет такой ошибки...
}
//---------------------------------------------------------------------------
int main(int argc, char* argv[])
{
using namespace std;
 
cout<<"begin"<<endl;
foo();
 
system("pause");
return 0;
}
//---------------------------------------------------------------------------
Добавлено через 49 минут
Цитата Сообщение от Toshkarik Посмотреть сообщение
Можно конечно увеличить размер стека задав параметры компилятору, но он не предназначен для хранения таких объемов данных.
Собственно, а как? И как узнать размер стека вызовов?
Toshkarik
 Аватар для Toshkarik
1139 / 856 / 50
Регистрация: 03.08.2011
Сообщений: 2,381
Завершенные тесты: 1
11.12.2012, 04:48     Class matrix #18
Avazart, это зависит от платформы и компилятора, стандартных средств нет.
MoreAnswers
Эксперт
37091 / 29110 / 5898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 43,301
11.12.2012, 18:42     Class matrix
Еще ссылки по теме:

Matrix Code C++
C++ Create a programm that creates an object of created class Time and tests the member functions of class
Given a matrix C++

Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
Avazart
 Аватар для Avazart
6904 / 5144 / 253
Регистрация: 10.12.2010
Сообщений: 22,629
Записей в блоге: 17
11.12.2012, 18:42     Class matrix #19
Собственно нашел в Builder-е это (в опциях делфи компилятора ) , просто вспомнилась такая тема Шаблоны или ... (Maximum option context replay depth exceeded)
Yandex
Объявления
11.12.2012, 18:42     Class matrix
Ответ Создать тему
Опции темы

Текущее время: 08:27. Часовой пояс GMT +3.
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2016, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru