一、实验目的：
1、掌握运算符函数重载为成员函数的方法
2、掌握运算符函数重载为友元函数的方法
3、掌握不同类型数据间的转换方法
二、实验内容
假设square_matrix是n阶整型方阵，请实现下列运算：
（1）cin>> square_matrix
（2）cout<< square_matrix
（3）IntMatrix(n)生成一个n阶单位矩阵
（4）square_matrix+IntMatrix(n)
（5）square_matrix_A=square_matrix_B
三、源程序代码
1 //matrix.h
2 #include<iostream>
3 using namespace std;
4
5 class IntMatrix{
6 public:
7 IntMatrix(int ir,int ic);
8 IntMatrix(int n);//转换构造函数：将整型n转化为n阶单位阵。
9 IntMatrix(const IntMatrix& m);//拷贝构造函数
10 friend ostream& operator<<(ostream&,const IntMatrix&);
11 friend istream& operator>>(istream&,IntMatrix&);
12 IntMatrix& operator=(const IntMatrix& m);
13 IntMatrix operator+(const IntMatrix& m);
14 ~IntMatrix();
15 private:
16 int **p;
17 int r;
18 int c;
19 };
20
21 //matrix.cpp
22 #include"matrix.h"
23 int i,j;
24 IntMatrix::IntMatrix(int ir,int ic):r(ir),c(ic)
25 {
26 p=new int*[r];
27 for(i=0;i<r;i++)
28 p[i]=new int[c];
29 cout<<"<define a ( "<<r<<","<<c<<" )matrix.>"<<endl;
30 }
31 IntMatrix::IntMatrix(int n):r(n),c(n)
32 {
33 p=new int*[r];
34 for(i=0;i<r;i++)
35 p[i]=new int[c];
36 for(i=0;i<r;i++)
37 for(j=0;j<c;j++)
38 if(i!=j)
39 p[i][j]=0;
40 else
41 p[i][j]=1;
42 cout<<"<define a ("<<n<<") identity matrix.>"<<endl;
43 }
44 IntMatrix::IntMatrix(const IntMatrix& m)
45 {
46 r=m.r;
47 c=m.c;
48 delete p;
49 p=new int*[r];
50 for(i=0;i<r;i++)
51 p[i]=new int[c];
52 for(i=0;i<r;i++)
53 for(j=0;j<c;j++)
54 p[i][j]=m.p[i][j];
55 }
56 IntMatrix& IntMatrix::operator=(const IntMatrix& m)
57 {
58 if(this==&m) return *this;
59 if(r!=m.r||c!=m.c) cout<<"Only homography matrix can be added."<<endl;
60 else
61 {
62 delete p;
63 p=new int*[r];
64 for(i=0;i<r;i++)
65 p[i]=new int[c];
66 for(i=0;i<r;i++)
67 for(j=0;j<c;j++)
68 p[i][j]=m.p[i][j];
69 }
70 return *this;
71 }
72 IntMatrix IntMatrix::operator+(const IntMatrix& m)
73 {
74 if(r!=m.r||c!=m.c)
75 {
76 cout<<"Only homography matrix can be added."<<endl;
77 return *this;
78 }
79 else{
80 IntMatrix mt(r,c);
81 for(i=0;i<r;i++)
82 for(j=0;j<c;j++)
83 mt.p[i][j]=p[i][j]+m.p[i][j];
84 return mt;
85 }
86 }
87 IntMatrix::~IntMatrix()
88 {
89 for(i=0;i<c;i++)
90 delete []p[i];
91 delete []p;//[]p代表p[i],一维数组。
92 cout<<"<the matrix is deleted!>"<<endl;
93 }
94 istream& operator>>(istream& input,IntMatrix& m)
95 {
96 int ir=m.r,ic=m.c;
97 cout<<"Input the elements according to the row:"<<endl;
98 for(i=0;i<ir;i++)
99 for(j=0;j<ic;j++)
100 input>>m.p[i][j];
101 return input;
102 }
103 ostream& operator<<(ostream& output,const IntMatrix& m)
104 {
105 int outr=m.r,outc=m.c;
106 for(i=0;i<outr;i++)
107 {
108 for(j=0;j<outc;j++)
109 output<<m.p[i][j]<<" ";
110 output<<endl;
111 }
112 return output;
113 }
114
115 //main.cpp
116 #include<iostream>
117 #include "matrix.h"
118
119 using namespace std;
120
121 int main()
122 {
123 int n;
124 cout<<"The order of the Square Matrix:";
125 cin>>n;
126 IntMatrix m0(n,n);
127 cin>>m0;
128 cout<<"m0:"<<endl;
129 cout<<m0;
130 IntMatrix m1(n,n);
131 m1=m0;
132 cout<<"m1=m0"<<endl<<"m1:"<<endl;
133 cout<<m1;
134 IntMatrix m2(n,n);
135 m2=m0+IntMatrix(n);
136 cout<<"m2=m0+Intmatrix("<<n<<")"<<endl<<"m2:"<<endl;
137 cout<<m2;
138 return 0;
139 }
1.error’iostream’ dose not name a type.
#include<iostream>
using namespace std;
而在matrix.cpp文件中给出关于<<and>>的函数定义，只需写#include"matrix.h"。
- Square_matrix::~Square_matrix(){……}
析构函数无返回值，甚至连空也不是，个这样定义，不写返回类型。
- 前向引用声明。P 119
4.IntMatrix::IntMatrix(const IntMatrix& m)
{
r=m.r;
c=m.c;
delete p;
p=new int*[r];
for(i=0;i<r;i++)
p[i]=new int[c];
for(i=0;i<r;i++)
for(j=0;j<c;j++)
p[i][j]=m.p[i][j];
}
IntMatrix IntMatrix::operator+(const IntMatrix& m)
{
if(r!=m.r||c!=m.c)
{
cout<<"Only homography matrix can be added."<<endl;
return *this;
}
else{
IntMatrix mt(r,c);
for(i=0;i<r;i++)
for(j=0;j<c;j++)
mt.p[i][j]=p[i][j]+m.p[i][j];
return mt;
}
}
Error：Process returned -1073741819 (0xC0000005)
经排查发现是由于复制构造函数出现问题，导致在函数执行过程中发生了内存溢出。
- ostream const&，在<<运算定义时应采用常引用。
6.int i，j；定义为全局变量，可以避免出现未使用变量的警告。
7.加法定义为成员函数还是友元函数。是对同一类进行运算，故定义为成员函数即可。
六、评阅意见
- 类名应为IntMatrix
- 自定义拷贝构造函数实现深复制，虽然没有显式调用，但在函数调用（参数传递）过程中隐式调用。
- 在重载赋值和加法运算时，应注意判断矩阵是否同形，同形才可。
- 类的成员函数定义放在另一个文件里，这样可以更迅速的知道类的成员和功能。