C++ CMatrix类设计与实现

• 一、代码展示
• • 1.main.cpp
  • 2.CMatrix.cpp
  • 3.CComplex.cpp
  • 4.CMatrix.h
  • 5.CComplex.h
• 二、运行结果
• 三、总结
• • 1.构造函数
  • 2.析构函数
  • 3.运算重载符
  • 4.友元函数

#include
using namespace std;
#include"CMatrix.h"
#include "CComplex.h"
int main(int argc, char** argv)
{
    double pData[10] = { 2,3,4,5 };
    CMatrix m1, m2(2, 5, pData), m3("d:\1.txt"), m4(m2);
    cin >> m1;
    m2.Set(1, 3, 10);
    cout <<"m1 "<< m1 << "m2" << m2 << "m3" << m3 << "m4" << m4;
    m4 = m3;
    m4[2] = m4 + 1;
    if (m4 == m3)
    {
        cout << "Error !" << endl;
    }
    m4 += m3;
    cout << "sum of m4 = " << (double)m4 << endl;
    return 0;
}

#include "CMatrix.h"
#include
#include
CMatrix::CMatrix()
{
    m_nRow = m_nCol = 0;
    m_pData = 0;
}
CMatrix::CMatrix(int nRow, int nCol, double* pData) :m_pData(0)
{
    Create(nRow, nCol, pData);
}
CMatrix::CMatrix(const CMatrix& m) : m_pData(0)
{
    *this = m;
}
CMatrix::CMatrix(const char* strPath)
{
    m_pData = 0;
    m_nRow = m_nCol = 0;
    ifstream cin(strPath);
    cin >> *this;
}
CMatrix::~CMatrix() {
    Release();
}
bool CMatrix::Create(int nRow, int nCol, double* pData) {
    Release();
    m_pData = new double[nRow * nCol];
    m_nRow = nRow;
    m_nCol = nCol;
    if (pData)
    {
        memcpy(m_pData, pData, nRow * nCol * sizeof(double));
    }
    return true;
}
void CMatrix::Release() {
    if (m_pData)
    {
        delete[]m_pData;
        m_pData = NULL;
    }
    m_nRow = m_nCol = 0;
}
istream& operator>>(istream& is, CMatrix& m)
{
    is >> m.m_nRow >> m.m_nCol;
    m.Create(m.m_nRow, m.m_nCol);
    for (int i = 0; i < m.m_nRow * m.m_nCol; i++)
    {
        is >> m.m_pData[i];
    }
    return is;
}
ostream& operator<<(ostream& os, const CMatrix& m)
{
    os << m.m_nRow << " " << m.m_nCol << endl;
    double* pData = m.m_pData;
    for (int i = 0; i < m.m_nRow; i++)
    {
        for (int j = 0; j < m.m_nCol; j++)
        {
            os << *pData++ << " ";
        }
        os << endl;
    }
    return os;
}
CMatrix& CMatrix::operator=(const CMatrix& m)
{
    if (this != &m) {
        Create(m.m_nRow, m.m_nCol, m.m_pData);
    }
    return*this;
}
CMatrix& CMatrix::operator+=(const CMatrix& m)
{
    assert(m_nRow == m.m_nRow && m_nCol == m.m_nCol);
    for (int i = 0; i < m_nRow * m_nCol; i++)
    {
        m_pData[i] += m.m_pData[i];
    }
    return *this;
}
CMatrix operator+(const CMatrix& m1, const CMatrix& m2)
{
    CMatrix m3(m1);
    m3 += m2;
    return m3;
}
double& CMatrix::operator[](int nIndex)
{
    assert(nIndex < m_nRow* m_nCol);
    return m_pData[nIndex];
}
double& CMatrix::operator()(int nRow, int nCol)
{
    assert(nRow * m_nCol * nCol + nCol < m_nRow* m_nCol);
    return m_pData[nRow * m_nCol + nCol];
}
bool CMatrix::operator ==(const CMatrix& m)
{
    if (!(m_nRow == m.m_nRow && m_nCol == m.m_nCol))
    {
        return false;
    }
    for (int i = 0; i < m_nRow * m_nCol; i++)
    {
        if (m_pData[i] != m.m_pData[i])
        {
            return false;
        }
    }
    return true;
}
bool CMatrix::operator !=(const CMatrix& m)
{
    return!((*this) == m);
}
CMatrix::operator double()
{
    double ds = 0;
    for (int i = 0; i < m_nRow * m_nCol; i++)
    {
        ds += m_pData[i];
    }
    return ds;
}

#include "CComplex.h"
#include 
#include 
double Modulus(const SComplex & sc)
{
	return sqrt(sc.m_dReal * sc.m_dReal + sc.m_dImag * sc.m_dImag);
}
void Output(const SComplex & sc)
{
	printf("%f %fn", sc.m_dReal, sc.m_dImag);
}
void Input(SComplex & sc)
{
	scanf("%lf%lf", &sc.m_dReal, &sc.m_dImag);
}
double CComplex::Modulus()
{
	return sqrt(m_dReal * m_dReal + m_dImag * m_dImag);
}
void CComplex::Output()
{
	printf("%f %fn", m_dReal, m_dImag);
}
void CComplex::Input()
{
	scanf("%lf%lf", &m_dReal, &m_dImag);
}
istream & operator>>(istream & is, CComplex & cc)
{
	is >> cc.m_dReal >> cc.m_dImag;
	return is;
}
ostream & operator<<(ostream & cout, const CComplex & cc)
{
	cout << cc.m_dReal << " " << cc.m_dImag << endl;
	return cout;
}

#ifndef CMATRIX_H
#define CMATRIX_H
#include 
using namespace std;
class CMatrix
{
public:
	CMatrix();
	CMatrix(int nRow, int nCol, double* pData = NULL);
	CMatrix(const CMatrix& m);
	CMatrix(const char* strPath);
	~CMatrix();
	bool Create(int nRow, int nCol, double* pData = NULL);
	void Set(int nRow, int nCol, double dVale);
	void Release();
	friend istream& operator>>(istream& is, CMatrix& m);//全局变量
	friend ostream& operator<<(ostream& os, const CMatrix& m);
	CMatrix& operator=(const CMatrix& m);
	CMatrix& operator+=(const CMatrix& m);
	double& operator[](int nIndex);
	double& operator()(int nRow, int nCol);
	bool operator == (const CMatrix& m);
	bool operator != (const CMatrix& m);
	operator double();
private:
	int m_nRow;
	int m_nCol;
	double* m_pData;
};
CMatrix operator+(const CMatrix& m1, const CMatrix& m2);

inline void CMatrix::Set(int nRow, int nCol, double dVal)
{
	m_pData[nRow * m_nCol + nCol] = dVal;
}
#endif

#ifndef CCOMPLEX_H
#define CCOMPLEX_H
#include 
using namespace std;
struct SComplex
{
	double m_dReal;
	double m_dImag;
};
double Modulus(const SComplex& sc);
void Output(const SComplex& sc);
void Input(const SComplex& sc);
class CComplex
{
public:
	double m_dReal;
	double m_dImag;
	double Modulus();
	void Output();
	void Input();
};
istream& operator>>(istream& is, CComplex& cc);
ostream& operator<<(ostream& is, CComplex& cc);
#endif

输入为1 1 3；
文本数据也为1 1 3；

（1）可以有多个构造函数进行构造，主要作用在于创建对象时为对象的成员属性赋值，构造函数由编译器自动调用，无须手动调用。
（2）构造函数语法:类名(){}
a) 构造函数，没有返回值也不写void
b) 函数名称和类名相同
c) 构造函数可以有参数，因此可以发生重载
d) 程序在调用对象时候会自动调用构造，无须手动调用，并且只会调用一次

（1）析构函数:主要作用在于对象销毁前系统自动调用，执行一些清理工作。
（2）析构函数语法:~类名(){}
a) 析构函数，没有返回值也不写void
b) 函数名称与类名相同，在名称前加上符号~
c) 析构函数不可以有参数，因此不可以发生重载
d) 程序在对象销毁前会自动调用析构，无须手动调用，并且只会调用一次）

（1）对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型
（2） 返回值用 类型+& 是为了避免做连续运算时候会出错.
（3） 转换函数默认返回类型为它本身

（1）概念: 让一个函数或者类访问另一个类中私有成员,
（2）特殊关键字:friend,
（3）friend和operator同时使用可以让其他类对数据进行的操作符进行自定义