具有不同参数的 C++ 运算符重载模板

Question

我正在探索 C++，我想使用模板创建一个迷你数学矩阵库。

在这里，我想重载运算符*。

如果我这样描述一个矩阵：M(y, x) 带有 M 矩阵名称，y 和 x 高度和宽度，矩阵乘法应该看起来像像那样:

M(a, b) * N(b, c) = R(a, c)

目前我有这个代码：

template<unsigned int y, unsigned int x>
class Matrix
{
public:
    Matrix() { }
    ~Matrix() { }

    Matrix<y, x2>& operator*(const Matrix<y2, x2>& right)
    {
        // code...  
    }
private:
    std::array<std::array<double, x>, y>    m_values;
};

所以我希望能够像这样将两个不同的矩阵相乘：

Matrix<3, 4> m;
Matrix<4, 2> n;

// fill the matrix with values

Matrix<3, 2> o = m * n;

我已经搜索过了，但我没有找到这个问题的答案（也许是因为我真的不知道我必须准确搜索什么）。

感谢您的帮助:)

Answer 1

你需要让你的operator*成为一个模板成员函数，像这样：

template <unsigned int y2, unsigned int x2>
Matrix<y, x2> operator*(const Matrix<y2, x2>& right)
{
    // code...  
}

注意 return 类型不再是引用，因为 operator* 应该 return 一个新值——如果你愿意，你可以定义一个互补的 operator*= 就地修改 LHS 矩阵。

另一件需要注意的事情是矩阵乘法只有在矩阵的维度一致时才有意义：也就是说，如果 LHS 中的列数与 RHS 中的行数匹配。要强制执行此操作，您可以在成员函数中使用 static_assert 以确保模板参数一致：

template <unsigned int y2, unsigned int x2>
Matrix<y, x2> operator*(const Matrix<y2, x2>& right)
{
    static_assert(y2 == x, "Matrix dimensions mismatched");
    // code...
}

Answer 2

这个很简单，定义operator*为函数模板。免费函数模板示例：

template<unsigned y1, unsigned x1, unsigned y2, unsigned x2>
Matrix<y1, x2> operator*(Matrix<y1, x1> const& l, Matrix<y2, x2> const& r)
{
    // static_assert(x1 == y2, "Matrices cannot be multiplied");
    Matrix<y1, x2> ret{};
    // multiply
    return ret;
}

请注意 operator* return 的值。这一点尤其重要，因为您 return 是一个不同的类型并且不反对 return 对（惯用正确性除外）的引用。

具有不同参数的 C++ 运算符重载模板

C++ operator overload template with different arguments

c++

templates

arguments

operator-keyword