C++模板矩阵类——方阵特化

Question

我正在创建一个简单的 C++ 矩阵模板类，其定义如下:

template<uint n, uint m, typename T = double>
class Matrix {
private:
    T data[n][m];

    static Matrix<n, m, T> I;

public:
    Matrix();
    Matrix(std::initializer_list<T> l);

    T& at(uint i, uint j);  // one-based index
    T& at_(uint i, uint j); // zero-based index

    template<uint k> Matrix<n, k, T> operator*(Matrix<m, k, T>& rhs);
    Matrix<m, n, T> transpose();
    Matrix<n, m, T> operator+(const Matrix<n, m, T>& rhs);
    Matrix<n, m, T>& operator+=(const Matrix<n, m, T>& rhs);
    Matrix<n, m, T> operator-(const Matrix<n, m, T>& rhs);
    Matrix<n, m, T>& operator-=(const Matrix<n, m, T>& rhs);
    Matrix<n, m, T> operator*(const T& rhs);
    Matrix<n, m, T>& operator*=(const T& rhs);
    Matrix<n, m, T> operator/(const T& rhs);
    Matrix<n, m, T>& operator/=(const T& rhs);

    static Matrix<n, m, T> identity();
};

( uint 被定义为 unsigned int )

最终函数 Matrix<n, m, T> identity()旨在返回静态 I成员是使用基本单例模式的单位矩阵。显然，单位矩阵仅为方阵定义，所以我尝试了这个:

template<uint n, typename T>
inline Matrix<n, n, T> Matrix<n, n, T>::identity() {
    if (!I) {
        I = Matrix<n, n, T>();
        for (uint i = 0; i < n; ++i) {
            I.at(i, i) = 1;
        }
    }
    return I;
}

这给出了错误 C2244 'Matrix<n,n,T>::identity': unable to match function definition to an existing declaration .

我的印象是我可以对列数和行数相等的模板进行某种专门化。我不确定这是否可行，但非常感谢您的帮助。

Answer 1

试试这个:

static Matrix<n, m> identity() {
    static_assert(n == m, "Only square matrices have a identity");
    return {}; //TODO
}

参见:http://cpp.sh/7te2z