Класс: Разработать класс для работы с матрицами(операции над матрицами)...

@In2Come · Регистрация: 02.12.2019

Добрый вечер, хочу попросить о помощи с отловом проблемы.
Сама задача: разработать класс для работы с матрицами(операции над матрицами).Моя часть работы написать транспонирование.
Сама проблема: не выдает 1 элемент матрицы при нормальном выводе(return c; ), зато выдает его при выводе(return *(&c+0); )
Есть у кого идеи почему так?
Интересные моменты, в Vs17 выдает правильный результат с return c; и не ругается. В Watcom-e выдает какой-то хлам из оперативной памяти вместо 1-ого элемента и при этом не ругается.
P.s Пишу первый раз прошу, так что сори за ошибки. И за форматирование кода тоже сори, в процессе все.

C++

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<stdio.h>
#include<math.h>
 
using namespace std; 
 
class Matrix
{
private:
        unsigned rows, cols;
        double* elems;
        //bool simpleCopy = true;
        
public:
        // матрица без элементов
        Matrix()
        {
                elems = NULL;
                rows = 0;
                cols = 0;
        }
        // матрица NxM
        Matrix(unsigned N, unsigned M)
        {
                rows = N;
                cols = M;
                elems = new double[rows * cols];
 
                for (unsigned i = 0; i < rows * cols; i++)
                {
                        *(elems + i) = 0;
                }
        }
        // матрица NxN
        Matrix(unsigned N)
        {
                rows = N;
                cols = N;
                elems = new double[rows * cols];
 
                for (unsigned i = 0; i < rows * cols; i++)
                {
                        *(elems + i) = 0;
                }
        }
        // матрица из элементов p, размера NxM
        Matrix(double* p, unsigned N, unsigned M)
        {
                rows = N;
                cols = M;
                elems = new double[rows * cols];
 
                for (unsigned i = 0; i < rows*cols; i++)
                {
                        *(elems+i) = *(p+i);        
                }
        }
 
        // матрица из элементов p, размера NxN
        Matrix(double* p, unsigned N)
        {
                rows = N;
                cols = N;
                elems = new double[rows * cols];
 
                for (unsigned i = 0; i < rows * cols; i++)
                {
                        *(elems + i) = *(p + i);
                }
        }
 
        Matrix(FILE * f)
        {
                fscanf(f, "%d", &rows);
                fscanf(f, "%d", &cols);
                elems = new double[rows * cols];
                for (unsigned i = 0; i < rows * cols; i++)
                {
                        fscanf(f, "%lf", elems+i);
                }
        }
        
        Matrix(Matrix & A)
        {
                rows = A.rows;
                cols = A.cols;
                elems = new double[rows * cols];
                for (unsigned i = 0; i < rows * cols; i++)
                {
                        *(elems + i) = *(A.elems + i);
                }
                //memcpy();
        }
 
 
 
        
        int N()
        {
                return rows;
        }
        int M()
        {
                return cols;
        }
        //ВСЕ ОПЕРАТОРЫ ПЕРЕДЕЛАТЬ
 
  /*      Matrix operator =(Matrix & b) {
            
                rows = b.rows;
                cols = b.cols;
                elems = new double[rows * cols];
                for (unsigned i = 0; i < rows * cols; i++)
                {
                        *(elems + i) = *(b.elems + i);
                }
                return *this;
        }
   */
        double operator [] (int i)
        {
                return getEl(i);
        }
        //add [][]
    
        
        // получить строку матрицы
        double getEl(int i)
        {
                if (i >= 0 && i < rows*cols)
                        return elems[i];
                return NAN;
        }
      
        
 
        ~Matrix()
        {
                rows = cols = NULL;
                delete[] elems;
                elems = NULL;
        }
 
      Matrix Transpose()
        {
            double* start = elems;
                Matrix c(cols, rows);
                
                double* t2;
                double* temp = c.elems;
                
                for (unsigned i = 0; i < rows; i++, temp++)
                {
                        t2 = temp;
                        for (unsigned j = 0; j < cols; j++, t2+=rows, start++)
                        {
                                *t2 = *start;
                        }
                }
                
              // return c;
                return *(&c+0);
                 
        }
       
        
};//end of class
 
 
 
void printMatrix(Matrix & b)
{
        for (unsigned i = 0; i < b.N(); i++)
        {
                for (unsigned j = 0; j < b.M(); j++)
                        cout << b[i*b.M() + j] << "\t";
                cout << endl;
        }
        cout << endl;
    
}
 
 
                 
        
/*
Matrix Transpose(Matrix & b) //into the class
{
        Matrix c(b.cols, b.rows);
 
        for (unsigned i = 0; i < b.rows; i++)
        {
                for (unsigned j = 0; j < b.cols; j++)
                {
                        *(c.elems + j * c.cols + i) = *(b.elems + i * b.cols + j);
                }
        }
        //c.simpleCopy = true;
        return c;
}*/
 
 
int main()
{
        double p[] = { 1, 4, 3, 3, 4, 1, 9, 3, 2, 3, 6, 8 };
        FILE* f;
        f = fopen("input.txt", "r");
        Matrix A(p, 3, 4);
        printMatrix(A);
        //Matrix B(f);
        //printMatrix(B);
        A = A.Transpose();
        printMatrix(A);
     
        getchar();
}

@XLAT · 02.12.2019, 17:52

Сообщение от In2Come

не выдает 1 элемент матрицы при нормальном выводе(return c;

C++

1	return *c;

@In2Come · 02.12.2019, 18:00 **[ТС]**

выдает ошибки:
expression must have pointer type
operand type is 'Matrix(lvalue)'

@XLAT · 02.12.2019, 18:26

In2Come,

C++

/// возвращает первый элемент матрицы
double foo
{
    Matrix c(cols, rows);
...
    return *c.elems;
}

@In2Come · 02.12.2019, 18:32 **[ТС]**

можете поподробнее объяснить все(как для тупых)

@XLAT · 02.12.2019, 18:37

Сообщение от In2Come

Matrix Transpose()
{
double* start = elems;
Matrix c(cols, rows);
double* t2;
double* temp = c.elems;
for (unsigned i = 0; i < rows; i++, temp++)
{
t2 = temp;
for (unsigned j = 0; j < cols; j++, t2+=rows, start++)
{
*t2 = *start;
}
}
// return c;
return *(&c+0);
}

Вам нужно написать конструкторы копирования и перемещения и перегрузить operaior= .

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от In2Come

можете поподробнее объяснить все(как для тупых)

для Matrix c(cols, rows);
после выхода из функции будет запущен деструктор, который уничтожит эту матрицу.
Вне функции вы получите невалидный указатель elems внутри объекта с

@In2Come · 02.12.2019, 18:45 **[ТС]**

Спасибо большое за объяснение

@XLAT · 02.12.2019, 19:17

In2Come, вот вроде неплохой вариант:
Создать класс матрица
смотрите, изучайте.

Добавлено через 4 минуты
или вот
Класс Матриц: вставка/извлечение столбца

@In2Come · 02.12.2019, 20:41 **[ТС]**

XLAT, нагло будет вас попросить написать это с объяснениями?(так чтобы оно выдавало верный результат) Потому что я не догоняю.

@XLAT · 02.12.2019, 21:32

Сообщение от In2Come

Потому что я не догоняю.

А с транспонированием разобрались?
Имеет ли смысл такого преобразования для прямоугольной матрицы???
Если имеет, то в каких задачах?

@In2Come · 02.12.2019, 21:39 **[ТС]**

С напарником перенесли во внешнюю функцию и сделали ее friend и сработало нормально.
Уточнить можете, что вы имеете под 'имеет ли смысл такого преобразования для прям.угол. матрицы'? Если имели ввиду, что правильно ли отработает транспонирование для матрицы MxN, то правильно, проверяли уже.
'Если имеет, то в каких задачах?' - в учебных, это зачетная работа и мы пытаемся осознать, как оно отрабатывает, но пока туго, местами даже преподаватель не может объяснить..

@XLAT · 02.12.2019, 22:55

Сообщение от In2Come

С напарником перенесли во внешнюю функцию

ок.
я тож чуть ваш код подправил(по пути меньшего сопротивления):
но оставил внутри класса:

C++

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<stdio.h>
#include<math.h>
 
using namespace std; 
 
class Matrix
{
private:
        unsigned rows, cols;
        double* elems;
        //bool simpleCopy = true;
        
public:
        // матрица без элементов
        Matrix()
        {
                elems = NULL;
                rows = 0;
                cols = 0;
        }
        // матрица NxM
        Matrix(unsigned N, unsigned M)
        {
                rows = N;
                cols = M;
                elems = new double[rows * cols];
 
                for (unsigned i = 0; i < rows * cols; i++)
                {
                        *(elems + i) = 0;
                }
        }
        // матрица NxN
        Matrix(unsigned N)
        {
                rows = N;
                cols = N;
                elems = new double[rows * cols];
 
                for (unsigned i = 0; i < rows * cols; i++)
                {
                        *(elems + i) = 0;
                }
        }
        // матрица из элементов p, размера NxM
        Matrix(double* p, unsigned N, unsigned M)
        {
                rows = N;
                cols = M;
                elems = new double[rows * cols];
 
                for (unsigned i = 0; i < rows*cols; i++)
                {
                        *(elems+i) = *(p+i);
                }
        }
 
        // матрица из элементов p, размера NxN
        Matrix(double* p, unsigned N)
        {
                rows = N;
                cols = N;
                elems = new double[rows * cols];
 
                for (unsigned i = 0; i < rows * cols; i++)
                {
                        *(elems + i) = *(p + i);
                }
        }
 
        Matrix(FILE * f)
        {
                fscanf(f, "%d", &rows);
                fscanf(f, "%d", &cols);
                elems = new double[rows * cols];
                for (unsigned i = 0; i < rows * cols; i++)
                {
                        fscanf(f, "%lf", elems+i);
                }
        }
        
        Matrix(Matrix & A)
        {
                rows = A.rows;
                cols = A.cols;
                elems = new double[rows * cols];
                for (unsigned i = 0; i < rows * cols; i++)
                {
                        *(elems + i) = *(A.elems + i);
                }
                //memcpy();
        }
        
        int N(){    return rows;}
        int M(){    return cols;}
        
        //ВСЕ ОПЕРАТОРЫ ПЕРЕДЕЛАТЬ
 
  /*      Matrix operator =(Matrix & b) {
            
                rows = b.rows;
                cols = b.cols;
                elems = new double[rows * cols];
                for (unsigned i = 0; i < rows * cols; i++)
                {
                        *(elems + i) = *(b.elems + i);
                }
                return *this;
        }
   */
        double operator [] (int i)
        {   return getEl(i);
        }
        //add [][]
        // получить строку матрицы
        double getEl(int i)
        {
                if (i >= 0 && i < rows*cols)
                        return elems[i];
                return NAN;
        }
        ~Matrix()
        {
                rows = cols = 0;
                delete[] elems;
                elems = NULL;
        }
 
    //Функция транспонирования матрицы
    Matrix* TranspMatrix ()
    {   Matrix* c = new Matrix(cols, rows);
 
        for     (unsigned i = 0; i < rows; i++)
        {   for (unsigned j = 0; j < cols; j++)
            {   *(c->elems + rows*j + i) = *(elems + cols*i + j);
            }
        }        
        return c;
    }
};//end of class
 
void printMatrix(Matrix & b)
{
        for (unsigned i = 0; i < b.N(); i++)
        {   for (unsigned j = 0; j < b.M(); j++)
                cout << b[i*b.M() + j] << "\t";
            cout << endl;
        }
        cout << endl;
}
 
int main()
{
        double p[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };
        FILE* f;
        f = fopen("input.txt", "r");
        
        Matrix A(p, 3, 4);
        printMatrix(A);
        
        Matrix& a = *A.TranspMatrix(); // Ссылка.
        printMatrix(a);
        
        Matrix* b = a.TranspMatrix();  // Указатель.
        printMatrix(*b);
     
        getchar();
}

@In2Come · 02.12.2019, 23:05 **[ТС]**

Спасибо большое XLAT, если не затруднит можете в паре слов объяснить как работает указатель на структуру(->) в данном примере?

@XLAT · 02.12.2019, 23:59

Сообщение от In2Come

если не затруднит можете в паре слов объяснить как работает указатель на структуру(->) в данном примере

1. Указатель это адрес в памяти.
2. Оператором new выделяется область памяти размером необходимым. чтобы разместить там нашу структуру.
3. И начало этой области памяти присваивается указателю.
4. Но теперь у нас возникает опасность упустить этот указатель из виду.
5. Если это произойдет, то мы получим утечку памяти.

Поэтому, всегда, когда указатель перестает нам быть нужным нужно не забывать вызвать оператор delete:
выше я забыл это сделать(но в конкретном этом случае это сделает ОС при закрытии программы.)

C++

int main()
{
        double p[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 };
        FILE* f;
        f = fopen("input.txt", "r");
        
        Matrix A(p, 3, 4);
        printMatrix(A);
        
        Matrix& a = *A.TranspMatrix(); // Ссылка.
        printMatrix(a);
        
        Matrix* b = a.TranspMatrix();  // Указатель.
        printMatrix(*b);
 
        Matrix& q = *b;
        
        std::cout <<  a [0] << "\n";
        std::cout <<(*b)[0] << "\n";
        std::cout <<  q [0] << "\n";
        
        ///-------------------------|
        /// Очищаем память.         |
        ///-------------------------:
        delete &a;
        delete  b;
     
        getchar();
}

Т.е. мы как бы обошли Идиому RAII
про RAII хорошо написано здесь:
https://habr.com/ru/sandbox/21... obile%3Dno

@In2Come 0 / 0 / 0 Регистрация: 02.12.2019 Сообщений: 29
	02.12.2019, 23:05 [ТС]	13
	Спасибо большое XLAT, если не затруднит можете в паре слов объяснить как работает указатель на структуру(->) в данном примере? 0

@In2Come 0 / 0 / 0 Регистрация: 02.12.2019 Сообщений: 29
	02.12.2019, 18:00 [ТС]	3
	выдает ошибки: expression must have pointer type operand type is 'Matrix(lvalue)' 0

@In2Come 0 / 0 / 0 Регистрация: 02.12.2019 Сообщений: 29
	02.12.2019, 18:32 [ТС]	5
	можете поподробнее объяснить все(как для тупых) 0

@XLAT бах-бах и в продакшен! 2574 / 1338 / 477 Регистрация: 23.09.2014 Сообщений: 4,150 Записей в блоге: 4
	02.12.2019, 18:37	6
	Сообщение от In2Come Matrix Transpose() { double* start = elems; Matrix c(cols, rows); double* t2; double* temp = c.elems; for (unsigned i = 0; i < rows; i++, temp++) { t2 = temp; for (unsigned j = 0; j < cols; j++, t2+=rows, start++) { t2 = start; } } // return c; return (&c+0); } Вам нужно написать конструкторы копирования и перемещения и перегрузить operaior= . Добавлено через 2 минуты* Сообщение от In2Come можете поподробнее объяснить все(как для тупых) для Matrix c(cols, rows); после выхода из функции будет запущен деструктор, который уничтожит эту матрицу. Вне функции вы получите невалидный указатель elems внутри объекта с 0

@In2Come 0 / 0 / 0 Регистрация: 02.12.2019 Сообщений: 29
	02.12.2019, 18:45 [ТС]	7
	Спасибо большое за объяснение 0

@XLAT бах-бах и в продакшен! 2574 / 1338 / 477 Регистрация: 23.09.2014 Сообщений: 4,150 Записей в блоге: 4
	02.12.2019, 19:17	8
	In2Come, вот вроде неплохой вариант: Создать класс матрица смотрите, изучайте. Добавлено через 4 минуты или вот Класс Матриц: вставка/извлечение столбца 0

@In2Come 0 / 0 / 0 Регистрация: 02.12.2019 Сообщений: 29
	02.12.2019, 20:41 [ТС]	9
	XLAT, нагло будет вас попросить написать это с объяснениями?(так чтобы оно выдавало верный результат) Потому что я не догоняю. 0

@XLAT бах-бах и в продакшен! 2574 / 1338 / 477 Регистрация: 23.09.2014 Сообщений: 4,150 Записей в блоге: 4
	02.12.2019, 21:32	10
	Сообщение от In2Come Потому что я не догоняю. А с транспонированием разобрались? Имеет ли смысл такого преобразования для прямоугольной матрицы??? Если имеет, то в каких задачах? 0

@In2Come 0 / 0 / 0 Регистрация: 02.12.2019 Сообщений: 29
	02.12.2019, 21:39 [ТС]	11
	С напарником перенесли во внешнюю функцию и сделали ее friend и сработало нормально. Уточнить можете, что вы имеете под 'имеет ли смысл такого преобразования для прям.угол. матрицы'? Если имели ввиду, что правильно ли отработает транспонирование для матрицы MxN, то правильно, проверяли уже. 'Если имеет, то в каких задачах?' - в учебных, это зачетная работа и мы пытаемся осознать, как оно отрабатывает, но пока туго, местами даже преподаватель не может объяснить.. 0

Опции темы