在 C++ 中使用向量的矩阵算术导致分段错误

Question

我在将向量传递给函数时遇到了一些问题。我关心的不是我的逻辑本身，好像我以后需要调整一样。我的程序要求规定我必须有单独的函数来构建矩阵、打印最终矩阵以及执行所需数学运算的函数。我不关心数学逻辑的帮助。

似乎我有“硬”的东西，例如，创建一个向量的向量等，但我无法将向量传递给函数等。

#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <vector>

using namespace std;
using std::vector;

void build();
void printMatrix(vector<vector<int> > );
int row=0, col=0;
vector<vector<int> > matrix(row, vector<int> (col) );
vector<vector<int> > matrix2(row, vector<int> (col) );
vector<vector<int> > matrix3(row, vector<int> (col) );

int main(){
build();
addMatrix();
printMatrix(matrix3);
return 0;
}
//====================================================    
void build(){
//currently intended just to build 2x matrices of different increasing data
int k=0, l=5;
cout<<"Enter the number of rows for each Matrix: "<<endl;
cin>>row;
cout<<"Enter the number of columns for each Matrix: "<<endl;
cin>>col;
for( int i = 0; i < row; i++ ) {
    for ( int j = 0; j < col; j++ ){
        matrix[i][j] = k++;
        matrix2[i][j] = l++;
    }
}

我正在使用全局变量，因为我希望行和列保持不变，并且在程序中，我一次只能调用其中一个数学函数。

void printMatrix(vector<vector<int> > newMatrix3){
    for ( int i = 0; i < row; i++ ) {
        for ( int j = 0; j < col; j++ )
            cout<< setw ( 3 ) << newMatrix3[i][j] <<' ';
            cout<<'\n';
    }
 }
//=========================================
void addMatrix(){
    for(int i = 0; i < row; i++){
        for(int j = 0; j < col; j++)
            matrix3[i][j]=(matrix[i][j]+matrix2[i][j]);
    }

}

这个程序可以 100% 编译，所以如果你看到语法错误，那是因为我的复制 + 粘贴搞砸了。一旦我输入矩阵的维度，程序就会因分段错误而崩溃。我是非常 C++ 新手，所以这非常令人沮丧。我也很乐意听取有关风格/最佳实践的建议。我觉得我对全局变量的使用并不理想……但我正在接受指示，以使算术函数尽可能地可重用。另外，我认为我没有充分利用功能。

谢谢。

Answer 1

您对row,col,matrix, ... 的全局定义是问题所在。

int row=0, col=0;
vector<vector<int> > matrix(row, vector<int> (col) );
vector<vector<int> > matrix2(row, vector<int> (col) );
vector<vector<int> > matrix3(row, vector<int> (col) );

这里发生的情况如下：row 和 col 现在是 0，因此您的所有矩阵现在都有 0 行和列。

您可以在从用户那里获得row 和col 后使用vector::resize() 函数来解决此问题。

cout<<"Enter the number of rows for each Matrix: "<<endl;
cin>>row;
cout<<"Enter the number of columns for each Matrix: "<<endl;
cin>>col;
// Resize "matrix"
matrix.resize(row);
for(int i = 0; i < row; ++i) matrix[i].resize(col);
// Repeat for "matrix2" and "matrix3"    

此外，这意味着您不必“初始化”您的 matrix 对象。所以现在你可以将它们定义为：

vector<vector<int> > matrix;
vector<vector<int> > matrix2;
vector<vector<int> > matrix3;

注意：

1. 考虑使用typedef 让您的代码看起来更好。
2. 您不需要它们是全局变量。您正在使用vector 并且您的printMatrix 和addMatrix 函数可以调用vector::size() 来找出矩阵的大小。您应该重写这些函数以将您的矩阵作为参数（很多好的建议here），然后处理它们。

Answer 2

当 row 和 col 为零时创建矩阵，因此任何访问其内容的尝试都会导致分段错误。您需要先读取行和列，然后构建矩阵。这不包括将它们设为全局变量。

Answer 3

您没有将向量/矩阵的大小调整为用户输入的维度 - 它们停留在 row == 0, col == 0 因为这是两个变量的默认值。

您需要查看vector::resize() 以在用户输入后更新向量的维度。

Answer 4

您永远不会将元素添加到矩阵中，即。 matrix 和 matrix2 在调用 build 时为空。您需要在收到用户输入后调整矩阵大小。

void build(){
//currently intended just to build 2x matrices of different increasing data
int k=0, l=5;
cout<<"Enter the number of rows for each Matrix: "<<endl;
cin>>row;
cout<<"Enter the number of columns for each Matrix: "<<endl;
cin>>col;
matrix.resize(row);
matrix2.resize(row);
for( int i = 0; i < row; i++ ) {
    matrix[i].resize(col, 0);
    matrix2[i].resize(col, 0);
    for ( int j = 0; j < col; j++ ){
        matrix[i][j] = k++;
        matrix2[i][j] = l++;
    }
}

Answer 5

int row=0, col=0;
vector<vector<int> > matrix(row, vector<int> (col) );
vector<vector<int> > matrix2(row, vector<int> (col) );
vector<vector<int> > matrix3(row, vector<int> (col) );

这会在 row 和 col 仍然为零时创建向量，早在您读入值之前。

Answer 6

您必须使用 push_back 来初始化向量的元素，或者您必须在使用 [index]= form 之前调整向量的大小。

Answer 7

您的程序段错误，因为您创建了大小为 (0,0) 的矩阵。 当您尝试设置元素时：segfault :)

建议：

• 使用矩阵库:)
• 如果您想学习：创建一个您将创建的具有正确大小的 Matrix 对象
• 请避免使用全局变量！
• 将您的问题标记为作业；）

为你的班级尝试实现类似的东西：

class Matrix
{
    public:
    Matrix(unsigned rows, unsigned columns);
    void add(const Matrix&)
    void print();

    // etc.
};

my2c