为 Matrix 类设计迭代器

Question

我正在创建一个Matrix<T> 类。在为它实现迭代器时，我偶然发现了一个设计难题。

在内部，矩阵将数据保存在 std::vector<T>（行优先）中。
遍历矩阵的一种方法是使用双迭代器（嵌套）（由row_double 模板参数指定）：

for (auto it_i = mat.Begin<row_double>(); it_i < mat.End<row_double>(); ++it_i) {
  for (auto it_j = it_i->Begin(); it_j < it_i->End(); ++it_j) {
    cout << *it_j << " ";
  }
  cout << endl;    
}

第一个迭代器Matrix<T>::Iterator<row_double>：

• 遍历矩阵的行
• 有一个RowProxy 成员
• 取消引用会返回RowProxy。

RowProxy 通过Begin() 和End() 等方法返回std::vector<T>::iterator 迭代器。

我的想法是让RowProxy 知道行的开头和行的大小（矩阵列数）。

问题是RowProxy如何保持行引用的开头：

• 我的第一个方法是将行首设为std::vector<T>::iterator。
  问题在于，在 Visual Studio 中，迭代器知道向量，并且对迭代器算术进行了调试检查。它在构造ReverseEnd 迭代器时抛出错误（对于第一行之前的行）：行的开头是num_columns 在vector 开始之前。 _{请注意，这与取消引用无关（即 UB）。我无法创建迭代器。}。

• 我的第二种方法是将行首设为原始指针T *
  这里的问题是LineProxy 需要返回std::vector<T>::iterator（通过它自己的Begin 等），而我不能（不知道如何）以标准方式从T * 构造std::vector<T>::iterator。 （没有找到任何特定于std::vector<T>::iterator 的参考，只有迭代器概念。在Visual Studio 中似乎有一个构造函数(T *, std::vector<T> *)，在gcc 中是(T *)，两者都不能在另一个编译器中工作）。

我现在看到的解决方案是使我自己的迭代器与std::vector<T>::iterator 相同，但没有绑定到任何vector 并且可以从T * 构造并让RowProxy 返回它。但这似乎真的是在重新发明轮子。

由于这是库的一部分（并且代码位于标头中），因此编译器选项是不可能的（包括控制编译器选项的宏，因为它们会修改包含标头的程序的整个行为，而不仅仅是库代码的行为）。此外，解决方案必须符合标准。语言是C++11。

Answer 1

如上所述，最简单的方法是使用 Eigen，它确实是一个非常好的包。下一个最简单的事情是将大小信息存储在您的类中，然后您就有了一种非常好的方法来从矩阵中获取特定元素。只需编写一个返回向量[i + j*rowlength] 的 (i,j) 运算符。迭代器应该可以很好地在一个循环中循环整个向量，但不确定在两个循环中循环有多大意义。