【C++】多次元ベクトルクラスを作る

公開日: : 最終更新日:2014/08/14 C/C++

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3次元ベクトルクラスや2次元ベクトルクラスを作るときは内部のデータとして静的な配列を使えば問題ありませんでした。

しかし、次元数が不確定な多次元ベクトルクラスを作るには動的に配列を確保する必要があるのですが、この辺はちょっと間違えるとメモリリークの原因となってしまいます。

具体的にはコピーコンストラクタ代入演算子のオーバーロードデストラクタをちゃんと定義する必要があります。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
//多次元ベクトルクラス
class VectorClass
{
public:
	VectorClass(int length)
	{
		this->length=length;
		value = new double[ length ];
		memset(value,0,length*sizeof(double));
	}
	//コピーコンストラクタ
	VectorClass(const VectorClass& v)
	{
		length = v.length;
		value = new double[ length ];
		memcpy(value,v.value,length*sizeof(double));
	}
	//デストラクタ
	~VectorClass(void)
	{
		delete[] value;
		value = NULL;
	}
	void set(int index,double value)
	{
		this->value[ index ] = value;
	}
	double get(int index) const{ return value[ index ]; }
	int size(void) const{ return length; }
	//和をとる
	VectorClass operator+(const VectorClass& v) const
	{
		VectorClass dst(length);
		for(int i=0;i<length;i++){
			dst.value[i] = value[i]+v.value[i];
		}
		return dst;
	}
	//出力テスト
	void print(void) const
	{
		printf("(");
		for(int i=0;i<length;i++)
		{
			printf("%f",value[i]);
			if(i<length-1){ printf(","); }
		}
		printf(")\n");
	}
	//代入演算子オーバーロード
	VectorClass& operator=(const VectorClass& v)
	{
		delete[] value;
		length = v.length;
		value = new double[ length ];
		memcpy(value,v.value,length*sizeof(double));
		return *this;
	}
private:
	VectorClass(void){} //禁止しておく
	double *value;
	int length;
};
int main(void)
{
	int dim = 4;
	VectorClass v1(dim),v2(dim);
	for(int i=0;i<4;i++)
	{
		v1.set(i,i);
		v2.set(i,i*2);
	}
	VectorClass dst = v1 + v2;
	v1.print();
	v2.print();
	dst.print();
}
(0.000000,1.000000,2.000000,3.000000)
(0.000000,2.000000,4.000000,6.000000)

上の例では和をとるだけの関数しか用意していませんが、コピーコンストラクタ、代入演算子のオーバーロード、デストラクタ内では配列のコピーや解放などを行っています。
また、memsetは配列の初期化、memcpyは配列のコピーを行います。

代入演算子のオーバーロードで自分自身の参照(VectorClass&)を返しているのは

VectorClass v1(4),v2(4),v3(4);
~~
v1 = v2 = v3;

のように連続して代入できるようにするためです。別にvoidとかにしてもこういう使い方をしなければ動きます。

なお、この例では型をdoubleとしましたが、実際はテンプレートを使った方が型を後から定義できて便利ですのでそちらをお勧めします。

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