矩阵类运算符重载、析构函数问题

Question

我试图编写一个能够找到逆矩阵、伴随矩阵等的矩阵类。任意阶的方阵。 构造函数初始化一个 n 阶单位矩阵（传递给它）。

class Matrix
{
int** elements;
int order;

public:
Matrix& operator=(const Matrix& second_inp)
{
    if(this->order!=second_inp.order)
        cout<<"The matrix cannot be assigned!!!\n"<<this->order<<"\n"<<second_inp.order;

    else
    {
        for(int i=0;i<this->order;i++)
            for(int j=0;j<this->order;j++)
                this->elements[i][j] = second_inp.elements[i][j];

    }

    return *this;
}

Matrix operator*(const Matrix& a)const
{
    Matrix c(a.order);

    for(int i=0;i<c.order;i++)                      
        for(int j=0;j<c.order;j++)
            c.elements[i][j]=0;

    if (this->order!=a.order)
    {
        cout<<"The 2 Matrices cannot be multiplied!!!\n";
        return Matrix();
    }

    else
    {
        for(int i=0;i<a.order;i++)
            for(int j=0;j<a.order;j++)
                for(int k=0;k<a.order;k++)
                    c.elements[i][j] += (this->elements[i][k])*(a.elements[k][j]);

        return c;
    }
}
};

~Matrix()
{
    for(int i=0;i<this->order;i++)
        delete[] *(elements+i);
    delete[] elements;
    elements=nullptr;
}

如果我要使用此类运行以下代码：

Matrix exp1(2),exp2(2),exp3(2);
exp1.get_matrix();
exp3=exp1*exp2;
exp3.show_matrix();

我收到运行时错误，在调试时我发现，在乘法（exp1 * exp2）之后，=运算符无法访问数据，如果*操作员。

但是，如果我在 main() 末尾使用像这样的手动析构函数来释放所有分配的内存，则程序可以正常工作。

void destroctor()
{
  for(int i=0;i<order;i++)
    delete[] *(elements+i);
  delete[] elements;
}

我如何编辑析构函数或运算符重载来纠正此问题？

我使用的构造函数：

Matrix(int inp_order):order(inp_order)
{
    elements=new int*[order];

    for(int i=0;i<order;i++)
        *(elements+i)=new int[order];

    for(int i=0;i<order;i++)
        for(int j=0;j<order;j++)
        {
            if (i==j)
                *(*(elements+j)+i)=1;
            else
                *(*(elements+j)+i)=0;
        }
}

Answer 1

很难判断出了什么问题，因为您还没有发布构造函数。

在exp3=exp1*exp2;中发生了很多事情：

首先在operator*函数中构造了一个新的矩阵c。然后return c;语句调用复制构造函数，然后调用析构函数。之后，operator= 被调用，然后再次调用临时矩阵的析构函数。

我认为发生的情况是您正在使用默认的复制构造函数，它不会进行深层复制。这样，在返回 c 时调用的析构函数就会删除矩阵之间仍然共享的数据。

Answer 2

我收到运行时错误，在调试时我发现，在乘法（exp1*exp2）之后，如果 * 运算符的结果，= 运算符无法访问数据。

您没有向我们展示您的构造函数，因此无法告诉我们为什么会出现此错误。

我怀疑原因是您没有分配包含矩阵所需的内存。您将其声明为 int**，因此您需要分配一个 int* 指针数组，并且为每个指针分配一个 数组int。

编辑
当我输入此内容时，您发布了构造函数的代码。

您没有从 operator* 的重载中返回值，并且没有复制构造函数（三规则）。

您是否启用了编译器警告？任何称职的编译器都会抱怨运算符重载中缺少 return 语句。

Answer 3

您还没有定义复制构造函数，因此编译器将为您生成一个复制构造函数。将调用此构造函数，以便将operator*(const & Matrix a) 的返回值复制到结果中。

由于生成的复制构造函数仅执行浅成员复制，因此它不会分配新的元素数组，因此会出现错误。