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Matrix-Klasse mit View-Funktionalität

Die Matrix-Klasse soll nun so erweitert werden, dass auch das View-Konzept realisiert wird. Ein Attribut isView soll festhalten, ob der Speicher verwaltet oder verwendet wird:

Soll der Speicher verwaltet werden, dann wird im Konstruktor Speicher allokiert und im Destruktor wieder freigegeben.
Soll der Speicher nicht verwaltet, sondern nur verwendet werden, dann wird im Konstruktor der Daten-Zeiger entsprechend gesetzt. Im Destruktor soll dann kein Speicher freigegeben werden.

Beim Copy-Konstruktor kann festgelegt werden, ob neuer Speicher angelegt werden soll oder Speicher einer anderen Matrix verwendet werden soll:

Bei einer echten Kopie wird Speicher angelegt und die Matrix kopiert:

        Matrix A(4,5);
        init(A);
        
        Matrix B(A);
        B(0,0) = 42;
        
        print(A, "A");
        print(B, "B");
        

Beim Übernehmen des Speichers erhält man eine Art Alias:

        Matrix A(4,5);
        init(A);
        
        Matrix B(A, true);
        B(0,0) = 42;
        
        print(A, "A");
        print(B, "B");
        

Realisiert dieses Konzept mit folgender Vorlage:

#include <cassert>
#include <cstdio>

struct Matrix
{
    Matrix(long numRows, long numCols);

    Matrix(const Matrix &X, bool takeView=false);

    ~Matrix();

    void
    operator=(const Matrix &X);

    const double &
    operator()(long i, long j) const;

    double &
    operator()(long i, long j);

    long    numRows, numCols;
    double  *data;
    bool    isView;
};

void
init(Matrix &A, long offset=1)
{
    for (long i=0; i<A.numRows; ++i) {
        for (long j=0; j<A.numCols; ++j) {
            A(i,j) = i+j*A.numRows+offset;
        }
    }
}

void
print(const Matrix &A, const char *name = 0)
{
    std::printf("\n[%s]\n", A.isView ? "view" : "no view");
    if (name) {
        std::printf("%s =\n", name);
    }
    for (long i=0; i<A.numRows; ++i) {
        for (long j=0; j<A.numCols; ++j) {
            std::printf(" %5.1lf", A(i,j));
        }
        std::printf("\n");
    }
    std::printf("\n");
}

int
main()
{
    Matrix A(4,5);
    init(A);

    Matrix B(A, true);
    B(0,0) = 42;

    print(A, "A");
    print(B, "B");
}