使用迭代器修改二维向量答案

【问题标题】：2d vector modify with iterator使用迭代器修改二维向量
【发布时间】：2021-05-16 07:00:56
【问题描述】：

我有一个使用vector 库的二维矩阵。而且我想更方便地迭代Matrix，所以我创建了一个MatrixIterator 类。

Matrix.cpp

#include <vector>

template <class T>
class MatrixIterator;

template <class T>
class Matrix
{
    friend class MatrixIterator<T>;

private:
public:
    std::vector<std::vector<T>> m;
    unsigned rows_;
    unsigned cols_;

    Matrix<T>(unsigned rows, unsigned cols);

    MatrixIterator<T> iterator() const
    {
        return {*this};
    }

    MatrixIterator<T> begin() const
    {
        return {*this};
    }

    MatrixIterator<T> end() const
    {
        return {*this, rows_, 0};
    }
}


template <class T>
class MatrixIterator
{
private:
    Matrix<T> matrix_;
    unsigned row_;
    unsigned col_;

public:
    MatrixIterator<T>(Matrix<T> m) : matrix_(m), row_(0), col_(0) {};
    MatrixIterator<T>(Matrix<T> m, unsigned row, unsigned col) : matrix_(m), row_(row), col_(col) {};

    MatrixIterator<T> begin() const
    {
        return {matrix_};
    }

    MatrixIterator<T> end() const
    {
        return {matrix_, matrix_.rows_, 0};
    }

    void inc()
    {
        if(++col_ >= matrix_.cols_)
        {
            row_++;
            col_ = 0;
        }
    }

    MatrixIterator<T>& operator++()
    {
        inc();
        return *this;
    }

    MatrixIterator<T> operator++(int)
    {
        inc();
        return *this;
    }

    bool operator!=(const MatrixIterator<T> &rhs) const
    {
        return (row_ != rhs.row_) || (col_ != rhs.col_);
    }

    T& operator*()
    {
        return matrix_.m[row_][col_];
    }
};


template <class T>
Matrix<T>::Matrix(unsigned rows, unsigned cols)
    : rows_(rows), cols_(cols)
{

    m.resize(cols);
    for (unsigned i = 0; i < cols; i++)
    {
        m[i].resize(rows);
        fill(m[i].begin(), m[i].end(), T());
    }
}

在下面的代码中，当我尝试使用迭代器操作值时，它不会改变值。我尝试将值作为来自operator* 的指针返回，但它也不起作用。我没有看到任何错误。出了什么问题，我该如何解决？

main.cpp

#include "Matrix.cpp"
#include<iostream>
int main()
{
    Matrix<int> m = Matrix<int>{3,3};
    for(auto x: m.iterator())
        x = 10;
    for(auto x: m.iterator())
        std::cout << x << " ";
    // outputs 0 0 0 ~
}

用g++ main.cpp -std=c++20 -g -o main && main编译

【问题讨论】：

标签： c++ multidimensional-array c++20

【解决方案1】：

您需要在迭代器类中存储一个引用，而不是保存它的副本（迭代器只是数据的视图）。

template <class T>
class MatrixIterator {
 private:
  Matrix<T>& matrix_;
  unsigned row_;
  unsigned col_;

 public:
  MatrixIterator<T>(Matrix<T>& m) : MatrixIterator<T>(m, 0, 0) {}
  MatrixIterator<T>(Matrix<T>& m, unsigned row, unsigned col)
      : matrix_(m), row_(row), col_(col) {}
};

而且您还需要非 const begin 和 end 为您的矩阵，非常量版本迭代器可用于更改基础值。函数iterator() 可以在此处删除，因为在 c++ 代码中并不常见。

  MatrixIterator<T> begin() const { return {*this}; }
  MatrixIterator<T> begin() { return {*this}; }

  MatrixIterator<T> end() const { return {*this, rows_, 0}; }
  MatrixIterator<T> end() { return {*this, rows_, 0}; }

要使用迭代器更改值，除了在主函数中更改复制的值之外，您还需要一个引用。这里不需要显式调用iterator，编译器会do it for you。

int main() {
  Matrix<int> m = Matrix<int>{3, 3};
  for (auto& x : m) x = 10;
  for (auto x : m) std::cout << x << " ";
  return 0;
}

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【讨论】：

【解决方案2】：

在尝试更改矩阵值时，您正在迭代值，而不是引用。相反，尝试

for (auto& x : m.iterator())

【讨论】：