使用 stdvector 进行存储的动态大小矩阵

不幸的是，从 C++ 14 开始，C++标准库中没有动态大小矩阵类。支持动态大小矩阵类然而可从许多的 3 个 方程式库，其中包括升压矩阵库（Boost 库中的子库）。

如果你不想依赖 Boost 或其他一些库，那么 C++中一个穷人的动态大小矩阵就像

vector<vector<int>> m( 3, vector<int>( 7 ) );

…其中 vector 是 std::vector。这里通过复制行向量 n 次来创建矩阵，其中 n 是行数，这里是 3.它具有提供与固定大小的原始数组矩阵相同的 m[y][x] 索引符号的优点，但它有点低效，因为它涉及每行的动态分配，它有点不安全，因为它可能无意中调整行的大小。

更安全有效的方法是使用单个向量作为矩阵的存储，并将客户端代码（ x ， y ） 映射到该向量中的相应索引：

// A dynamic size matrix using std::vector for storage.

//--------------------------------------------- Machinery:
#include <algorithm>        // std::copy
#include <assert.h>         // assert
#include <initializer_list> // std::initializer_list
#include <vector>           // std::vector
#include <stddef.h>         // ptrdiff_t

namespace my {
    using Size = ptrdiff_t;
    using std::initializer_list;
    using std::vector;

    template< class Item >
    class Matrix
    {
    private:
        vector<Item>    items_;
        Size            n_cols_;
        
        auto index_for( Size const x, Size const y ) const
            -> Size
        { return y*n_cols_ + x; }

    public:
        auto `n_rows()` const -> Size { return `items_.size()`/n_cols_; }
        auto `n_cols()` const -> Size { return n_cols_; }

        auto item( Size const x, Size const y )
            -> Item&
        { return items_[index_for(x, y)]; }
        
        auto item( Size const x, Size const y ) const
            -> Item const&
        { return items_[index_for(x, y)]; }

        `Matrix()`: n_cols_( 0 ) {}

        Matrix( Size const n_cols, Size const n_rows )
            : items_( n_cols*n_rows )
            , n_cols_( n_cols )
        {}
        
        Matrix( initializer_list< initializer_list<Item> > const& values )
            : `items_()`
            , n_cols_( `values.size()` == 0? 0 : `values.begin()`->`size()` )
        {
            for( auto const& row : values )
            {
                assert( Size( `row.size()` ) == n_cols_ );
                items_.insert( `items_.end()`, `row.begin()`, `row.end()` );
            }
        }
    };
}  // namespace my

//--------------------------------------------- Usage:
using my::Matrix;

auto `some_matrix()`
    -> Matrix<int>
{
    return
    {
        {  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7 },
        {  8,  9, 10, 11, 12, 13, 14 },
        { 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 }
    };
}

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
auto `main()` -> int
{
    Matrix<int> const m = some_matrix();
    assert( `m.n_cols()` == 7 );
    assert( `m.n_rows()` == 3 );
    for( int y = 0, y_end = m.n_rows(); y < y_end; ++y )
    {
        for( int x = 0, x_end = m.n_cols(); x < x_end; ++x )
        {
            cout << setw( 4 ) << m.item( x, y );        // ← Note: not `m[y][x]`!
        }
        cout << '\n';
    }
}

输出：

   1   2   3   4   5   6   7
   8   9  10  11  12  13  14
  15  16  17  18  19  20  21

上面的代码不是工业级的：它旨在展示基本原理，并满足学生学习 C++的需求。

例如，可以定义 operator() 重载以简化索引表示法。