如何重载从模板类创建的指针对象上的运算符？

Question

我创建了一个以Matrix命名的模板类。我试图弄清楚如何为指向Matrix对象的指针实现operator +重载。我的对象是标量矩阵运算。我想为矩阵上的每个单元格添加一个整数值。我不明白我的代码在做什么。模板让我很困惑。

“ m1”是我的Matrix对象。当我使用m1 = m1+2时，出现分段错误错误。

我尝试了许多不同的组合，但是我总是遇到相同的错误。

• 我尝试过没有指针。
• 我尝试键入int而不是T。
• 不是直接返回new Matrix <int> (10,10,2)，而是尝试了：

Matrix <int> * m = new Matrix <int> (10,10,2)
return m;

• 当我在主要功能中删除第二条m1->print();语句时，“段错误”错误消失了，但是每次尝试打印时，我都会再次收到错误。

我的矩阵类：

template <typename T> 
class Matrix{
    vector< vector<T> > matris;
public: 
    Matrix(); // 10x10 matrix with zeros
    Matrix(int width, int height, int value); 
    void print();

    Matrix* operator+(T value){
        return (new Matrix<int>(10,10,2)); // 10x10 matrix filled with 2
    }
};

我的主要功能：

int main(){
    Matrix <int> *m1 = new Matrix <int>(); // 10x10 matrix with zeros
    m1->print(); // it succesfully shows the elements
    m1 = m1 + 2; // whenever I tried this, I get "Segmentation Fault"
    m1->print();

    return 0;
}

我的print（）函数：

template <typename T> 
void Matrix<T>::print(){
    for(int h=0; h<matris.size(); h++){
        for(int w=0; w<matris[0].size(); w++){
            printf("%4d", matris[h][w]);
        }
        cout << endl;
    }
}

输出：

   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0
Segmentation fault

我期望分配成功，但是出现分段错误错误。我在这里错了吗？

Answer 1

使用时

 m1 = m1 + 2;

不使用重载的operator+。那只是指针算法。之后，m1指向您不拥有的内存。之后访问m1的成员将导致未定义的行为。

您可以使用来从语法上解决此问题

 m1 = *m1 + 2;

但是有其自身的问题。当您这样做时，指向的原始内存m1将丢失到您的程序中。您有内存泄漏。

提供重载为

Matrix* operator+(T value) { ... }

不是惯用语言。也许您想使用：

Matrix operator+(T const& value) const { ... }

更好的选择是使用几个非成员函数重载：

Matrix operator+(Matrix const& m, T const& value);
Matrix operator+(T const& value, Matrix const& m);

有了它，您可以使用：

Matrix<int> m1;
Matrix<int> m2 = m1 + 10;
Matrix<int> m3 = 30 + m1;

有关操作符重载的更多信息，请参见What are the basic rules and idioms for operator overloading?