Question

C++中矩阵与向量乘法运算（用友元）

//一个矩阵与一个竖向量的乘法
#include "iostream"
using namespace std;
class Matrix;
class Vector{
int* v; //指向一个数组，表示向量
int sz; //向量的长度，可看作sz行1列的矩阵
public:
Vector(int s)//构造函数
{
sz=s;
if(s<0)
{
cout<<sz<<" bad Vector size.\n";
exit(1);
}
v=new int[s];
}
~Vector()//析构函数
{
delete[] v;
}
int& display()
{
for(int i=0;i<sz;i++)
cout<<v[i]<<" ";
cout<<"\n";
return v[i];
}
friend Vector multiply(Matrix& m,Vector& v);
int getsz(){return sz;}
int& operator[](int i)//运算符[]重载,引用返回的目的是返回值可以做左值
{
return v[i];
}
};
class Matrix{
int* m;//一维指针，所以对应构造函数中的m=new int[i*j]一维空间分配
int szr,szl;//矩阵的行和列
public:
Matrix(int i,int j)
{
szr=i;szl=j;
if(i<=0||j<=0)
{
cout<<"bad Matrix size.\n";
exit(1);
}
m=new int[i*j];
}
~Matrix()
{
delete[] m;
}
int& elem(int i,int j)//引用返回的目的是返回值可以做左值，即将函数可以放在赋值运算符左边
{
return m[i*szl+j];
}
void show()
{
for(int i=0;i<szr;i++)
{
for(int j=0;j<szl;j++)
cout<<m[i*szl+j]<<" ";
cout<<"\n";
}
}
int getszr(){return szr;}
int getszl(){return szl;}
friend Vector multiply(Matrix& m,Vector& v);
};
Vector multiply(Matrix& m,Vector& v)//multiply同时为Vector和Matrix类的友元函数
{
Vector mu(m.szr);
if(m.szl!=v.sz)
{
cout<<"can't multiply\n";
exit(1);
}
cout<<"计算乘法运算结果:\n";
for(int i=0;i<m.szr;i++)
{
mu[i]=0;
for(int j=0;j<m.szl;j++)
mu[i]+=m.elem(i,j)*v[j];
}
//mu.display();这里显示的结果是正确的
cout<<"计算完毕"<<endl;
return mu;//没返回成功
}
int main()
{
Matrix ma(3,2);
Vector ve(2);
cout<<"输入矩阵的"<<ma.getszr()<<"*"<<ma.getszl()<<"个元素的值：\n";
for(int i=0;i<ma.getszr();i++)
for(int j=0;j<ma.getszl();j++)
cin>>ma.elem(i,j);
ma.show();
cout<<"输入向量的"<<ve.getsz()<<"*1个元素的值：\n";
for(int k=0;k<ve.getsz();k++)
cin>>ve[k];
ve.display();
cout<<"----------------\n";
multiply(ma,ve).display();
cout<<"计算成功\n";//未执行
return 0;
}
有逻辑错误，就是multiply函数的结果没有返回，请问什么原因？

Answer 1

你犯的错误是C++初学者很容易犯的一个错误。Vector中出现了个以int类型为参数构造函数，但没有一个“拷贝构造函数”。你的multiply方法的反回值是Vector类型，当这个函数在返回时，会调用Vector的“拷贝构造函数”，编译器发现你没有自己定制一个“拷贝构造函数”，于是它自己给你加了一个默认的“拷贝构造函数”，这个默认的“拷贝构造函数”的默认行为就是按位来拷贝Vector对象，于是乎返回的个这Vector对象中的int* v;成员就指向一个multiply栈中的数据，而这个数据在multiply返回后就变为无用的了。这就是“野指针”的一种形式，因为它指向了一个已经返回了的函数的栈中的数据，所以它会出错。
知道了原因后，解决方法很简单，自己定义Vector的“拷贝构造函数”，然后将int* v;指向的数据再拷贝一份。即可。