有没有办法在C++ 11中传递嵌套的初始化列表来构建2D矩阵？

Question

想象一下,你有一个简单的矩阵类

template <typename T = double>
class Matrix {

  T* data;
  size_t row, col;

public:

  Matrix(size_t m, size_t n) : row(m), col(n), data(new T[m*n]) {}
  //...       

  friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Matrix& m) {
    for (int i=0; i<m.row; ++i) {
      for (int j=0; j<m.col; ++j)
        os<<" "<<m.data[i + j*m.row];
      os<<endl;
    }
    return os;
  }
};      

有没有办法用初始化列表初始化这个矩阵？我的意思是从初始化列表中获取矩阵和元素的大小.类似下面的代码:

Matrix m = { {1., 3., 4.}, {2., 6, 2.}};

会打印

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期待您的回答.谢谢你们.AA

编辑

所以我研究了你的建议来制作一个使用初始化列表初始化元素的通用数组.但这是我能获得的最通用的.如果你们中的任何人有任何建议可以使它成为一个更通用的课程,我将不胜感激.还有几个问题:

• 派生类初始化基类的状态是否正常？我不是因为这个而调用基础构造函数,但是我应该调用它吗？
• 我将析构函数定义为Generic_base类是受保护的,这是正确的方法吗？
• 是否有任何可预见的方法以更通用的方式执行属于初始化程序的构造函数的代码？我的意思是有一个通用构造函数来处理所有情况？

我只包含必要的代码来说明构造中初始化列表的使用.当进入更高的维度时它会变得混乱,但我做了一个只是检查代码.

#include <iostream>
#include <cassert>

using std::cout;
using std::endl;


template <int d, typename T>
class Generic_base {

protected:

  typedef T value_type;

  Generic_base() : n_(), data_(nullptr){}

  size_t n_[d] = {0};
  value_type* data_;
};



template <int d, typename T>
class Generic_traits;


template <typename T>
class Generic_traits<1,T> : public Generic_base<1,T> {

protected:

  typedef T value_type;
  typedef Generic_base<1,T> base_type;
  typedef std::initializer_list<T> initializer_type;

  using base_type::n_;
  using base_type::data_;


public:

  Generic_traits(initializer_type l) {

    assert(l.size() > 0);
    n_[0] = l.size();
    data_ = new T[n_[0]];

    int i = 0;
    for (const auto& v : l)
      data_[i++] = v;
  }
};


template <typename T>
class Generic_traits<2,T> : public Generic_base<2,T> {

protected:

  typedef T value_type;
  typedef Generic_base<2,T> base_type;

  typedef std::initializer_list<T> list_type;
  typedef std::initializer_list<list_type> initializer_type;

  using base_type::n_;
  using base_type::data_;

public:

  Generic_traits(initializer_type l) {

    assert(l.size() > 0);
    n_[0] = l.size();
    n_[1] = l.begin()->size();

    data_ = new T[n_[0]*n_[1]];

    int i = 0, j = 0;
    for (const auto& r : l) {

      assert(r.size() == n_[1]);
      for (const auto& v : r) {
        data_[i + j*n_[0]] = v;
        ++j;
      }
      j = 0;
      ++i;
    }
  }
};


template <typename T>
class Generic_traits<4,T> : public Generic_base<4,T> {

protected:

  typedef T value_type;
  typedef Generic_base<4,T> base_type;

  typedef std::initializer_list<T> list_type;
  typedef std::initializer_list<list_type> llist_type;
  typedef std::initializer_list<llist_type> lllist_type;
  typedef std::initializer_list<lllist_type> initializer_type;

  using base_type::n_;
  using base_type::data_;

public:

  Generic_traits(initializer_type l) {

    assert(l.size() > 0);
    assert(l.begin()->size() > 0);
    assert(l.begin()->begin()->size() > 0);
    assert(l.begin()->begin()->begin()->size() > 0);

    size_t m = n_[0] = l.size();
    size_t n = n_[1] = l.begin()->size();
    size_t o = n_[2] = l.begin()->begin()->size();
    n_[3] = l.begin()->begin()->begin()->size();

    data_ = new T[m*n*o*n_[3]];

    int i=0, j=0, k=0, p=0;
    for (const auto& u : l) {
      assert(u.size() == n_[1]);
      for (const auto& v : u) {
        assert(v.size() == n_[2]);
        for (const auto& x : v) {
          assert(x.size() == n_[3]);
          for (const auto& y : x) {
            data_[i + m*j + m*n*k + m*n*o*p] = y;
            ++p;
          }
          p = 0;
          ++k;
        }
        k = 0;
        ++j;
      }
      j = 0;
      ++i;
    }
  }
};



template <int d, typename T>
class Generic : public Generic_traits<d,T> {

public:

  typedef Generic_traits<d,T> traits_type;
  typedef typename traits_type::base_type base_type;

  using base_type::n_;
  using base_type::data_;

  typedef typename traits_type::initializer_type initializer_type;

  // initializer list constructor
  Generic(initializer_type l) : traits_type(l) {}

  size_t size() const {
    size_t n = 1;
    for (size_t i=0; i<d; ++i)
      n *= n_[i];
    return n;
  }

  friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const Generic& a) {
    for (int i=0; i<a.size(); ++i)
      os<<" "<<a.data_[i];
    return os<<endl;
  }      
};


int main()
{

  // constructors for initializer lists

  Generic<1, double> y = { 1., 2., 3., 4.};
  cout<<"y -> "<<y<<endl;

  Generic<2, double> C = { {1., 2., 3.}, {4., 5., 6.} };
  cout<<"C -> "<<C<<endl;

  Generic<4, double> TT = { {{{1.}, {7.}, {13.}, {19}}, {{2}, {8}, {14}, {20}}, {{3}, {9}, {15}, {21}}}, {{{4.}, {10}, {16}, {22}}, {{5}, {11}, {17}, {23}}, {{6}, {12}, {18}, {24}}} };
  cout<<"TT -> "<<TT<<endl;

  return 0;
}

按预期打印:

y ->  1 2 3 4

C ->  1 4 2 5 3 6

TT ->  1 4 2 5 3 6 7 10 8 11 9 12 13 16 14 17 15 18 19 22 20 23 21 24

Answer 1

为什么不？

  Matrix(std::initializer_list<std::initializer_list<T>> lst) :
  Matrix(lst.size(), lst.size() ? lst.begin()->size() : 0)
  {
     int i = 0, j = 0;
     for (const auto& l : lst)
     {
        for (const auto& v : l)
        {
           data[i + j * row] = v;
           ++j;
        }
        j = 0;
        ++i;
     }
  }

正如stardust_所暗示的那样 - 你应该使用向量,而不是数组.