C++實現二位數組加減法

爲了深入理解C++中拷貝構造函數、賦值運算符、運算符重載、動態內存分配new，寫了一個實現數組加法的類。雖然該程序實現的功能比較簡單，但是卻包含了不少難點和初學者容易忽視的地方。

//class.h

#include <stdlib.h>
#include <iostream>
using namespace std;

class matrix{

public:
    const int row,col;
    int **ptr;
    matrix(int x=2,int y=3): row(x),col(y){
        ptr = new int *[row];
        for(int i=0;i<row;i++)
            ptr[i] = new int[col];
            cout<<"constructor"<<endl;
    }

    matrix(const matrix& a):row(a.row),col(a.col){
         ptr = new int *[a.row];
        for(int i=0;i<a.row;i++)
            ptr[i] = new int[a.col];

        for(int i=0;i<a.row;i++)
            for(int j=0;j<a.col;j++)
                ptr[i][j] = a.ptr[i][j];
        cout<<"copy constructor"<<endl;
    }
    matrix operator+(const matrix &b)const{
        matrix sum(b);
        for(int i=0;i<b.row;i++)
            for(int j=0;j<b.col;j++)
                sum.ptr[i][j] = ptr[i][j] + b.ptr[i][j];
        return sum;
    }

    void operator=(matrix &&a){
        cout << "assignment operator function"<<endl;
        if(this != &a){
         for(int i=0;i<a.row;i++)
            for(int j=0;j<a.col;j++)
                ptr[i][j] = a.ptr[i][j];
        }

    }
    ~matrix(){
        cout << ptr[1][2] <<" destroct function"<<endl;
        for(int i=0;i<row;i++)
        delete [] ptr[i];
        delete [] ptr;
    }
};

//main.c

#include <iostream>
#include "matrix.h"
using namespace std;


int main()
{
    matrix a,b,sum;

    for(int i=0;i<a.row;i++){
        for(int j=0;j<a.col;j++)
        {
            a.ptr[i][j] = i;
            b.ptr[i][j] = j;
        }
    }

    sum = a + b;
    cout<<"a arr"<<endl;
    for(int i=0;i<sum.row;i++){
        for(int j=0;j<sum.col;j++)
        {
            cout<<a.ptr[i][j]<<ends;
        }
        cout<<endl;
    }
    cout<<"b arr"<<endl;
    for(int i=0;i<sum.row;i++){
        for(int j=0;j<sum.col;j++)
        {
            cout<<b.ptr[i][j]<<ends;
        }
        cout<<endl;
    }
    cout<<"c arr"<<endl;
    for(int i=0;i<sum.row;i++){
        for(int j=0;j<sum.col;j++)
        {
            cout<<sum.ptr[i][j]<<ends;
        }
        cout<<endl;
    }
    cout << "Hello world!" << endl;
    return 0;
}

輸出結果：

難點：

通過重載加法運算符實現兩個矩陣的加法運算，該重載運算符函數返回值必定爲matrix類型，因爲該返回值要賦值給sum對象，因此係統必定生成一個返回值的副本，用來賦值給sum對象。因此編譯器會調用拷貝構造函數，根據該返回值拷貝構造一個臨時temp對象，然後sum再調用它的重載賦值運算符，將temp對象賦值給自己。

改程序應該注意一下幾點：

1）必須爲類定義拷貝構造函數和重載賦值運算符。

2）定義重載賦值運算符時函數參數應該爲右值引用和左值引用兩個版本，因爲調用重載的加法運算符後的返回值是個右值，必須通過右值引用來引用該返回值；如果將一個已存在的對象賦值給sum對象，則編譯器選擇調用左值引用的重載賦值運算符（這裏偷懶沒有定義左值引用參數啊）。

3）賦值運算符必須執行深度複製，而不是淺複製。

4）二維數組用new如何生成，以及如何釋放二維數組。