C++14による正方行列クラスの作成（その２）

前回は、Matrixクラスの挿入演算子を定義し、表示できるようにした。 今回はコンストラクタとデストラクタ、コピーとムーブのコンストラクタと演算子を定義してみる。

// matrix.cpp
#include <iostream>
#include <initializer_list>


template <typename T, int N>
class Matrix {
  static_assert(N > 0, "");

public:
  //------------------------------------------
  //
  //  挿入演算子
  //
  //------------------------------------------
  friend std::ostream& operator <<(std::ostream& os, const Matrix& x) {
    os << "[";
    for (int iRow = 0; iRow < N; iRow++) {
      os << "[";
      for (int iColumn = 0; iColumn < N; iColumn++) {
        os << x.elements_[iRow][iColumn];
        if (iColumn != N - 1)
          os << ",";
      }
      os << "]";
      if (iRow != N - 1)
        os << ",";
    }
    os << "]";
    return os;
  }


public:
  //------------------------------------------
  //
  //  コンストラクタ、デストラクタ、コピー、ムーブ
  //
  //------------------------------------------
  Matrix() noexcept(noexcept(T())) {}

  Matrix(const T& a) {
    for (int i = 0; i < N; i++)
      elements_[i][i] = a;
  }

  Matrix(std::initializer_list<std::initializer_list<T>> ll) {
    auto itRow = ll.begin();
    for (int iRow = 0; iRow < N && itRow != ll.end(); iRow++, ++itRow) {
      auto l = *itRow;
      auto itColumn = l.begin();
      for (int iColumn = 0; iColumn < N && itColumn != l.end(); iColumn++, ++itColumn) {
        elements_[iRow][iColumn] = *itColumn;
      }
    }
  }

  Matrix(const Matrix& other) noexcept = default;
  Matrix(Matrix&&) noexcept = default;
  ~Matrix() = default;

  Matrix& operator =(const Matrix&) & noexcept = default;
  Matrix& operator =(Matrix&&) & noexcept = default;

  Matrix&& operator =(const Matrix&) && noexcept = delete;
  Matrix&& operator =(Matrix&&) && noexcept = delete;


protected:
  T elements_[N][N] = {};

};  // class Matrix


int main()
{
  Matrix<int, 3> x{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
  Matrix<int, 3> y;

  y = x;

  std::cout << x << std::endl;
  std::cout << y << std::endl;

  //Matrix<int, 3>() = x;
  //Matrix<int, 3>() = Matrix<int, 3>();

  return 0;
}

実行結果は

[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]

のようになる。


Matrix(const T& a)で、要素型から行列に容易に変換できるようにした。

initializer_listを使って初期化ができるようにした。

また、一時オブジェクトへの代入を禁止した(65-66行目)。


次回は、要素にアクセスするためのoperator()と算術単項演算子を定義してみたい。