Lösungsvorschlag

Hier ist ein Lösungsvorschlag:

#include <cstddef> /* needed for std::size_t */
#include <cstdio> /* needed for printf */
#include <cassert> /* needed for assert */

enum class StorageOrder {ColMajor, RowMajor};

template<typename T>
struct Matrix {
   const std::size_t m; /* number of rows */
   const std::size_t n; /* number of columns */
   const std::size_t incRow;
   const std::size_t incCol;
   T* data;

   Matrix(std::size_t m, std::size_t n, StorageOrder order) :
         m(m), n(n),
         incRow(order == StorageOrder::ColMajor? 1: n),
         incCol(order == StorageOrder::RowMajor? 1: m),
         data(new T[m*n]) {
   }

   ~Matrix() {
      delete[] data;
   }

   const T& operator()(std::size_t i, std::size_t j) const {
      assert(i < m && j < n);
      return data[i*incRow + j*incCol];
   }

   T& operator()(std::size_t i, std::size_t j) {
      assert(i < m && j < n);
      return data[i*incRow + j*incCol];
   }

   void init() {
      for (std::size_t i = 0; i < m; ++i) {
         for (std::size_t j = 0; j < n; ++j) {
            data[i*incRow + j*incCol] = j * n + i + 1;
         }
      }
   }

   void print() {
      for (std::size_t i = 0; i < m; ++i) {
         std::printf("  ");
         for (std::size_t j = 0; j < n; ++j) {
            /* be careful here, printf is not polymorph */
            std::printf(" %4.1lf", (double) data[i*incRow + j*incCol]);
         }
         std::printf("\n");
      }
   }
};

int main() {
   Matrix<double> A(7, 8, StorageOrder::ColMajor);
   A.init(); std::printf("A =\n"); A.print();
   Matrix<float> B(3, 3, StorageOrder::RowMajor);
   B.init(); std::printf("B =\n"); B.print();
}

Zu beachten ist hier die Methode print:

   void print() {
      for (std::size_t i = 0; i < m; ++i) {
         std::printf("  ");
         for (std::size_t j = 0; j < n; ++j) {
            /* be careful here, printf is not polymorph */
            std::printf(" %4.1lf", (double) data[i*incRow + j*incCol]);
         }
         std::printf("\n");
      }
   }

Das printf-Format lf verlangt hier explizit einen long float-Parameter, also double. Hier erfolgt keine automatische Anpassung an den Template-Parameter T. Das Problem wird hier abgemildert, indem eine explizite Typkonvertierung zu double erfolgt in der Hoffnung, dass dies von T unterstützt wird und sinnvoll ist. Verallgemeinerbar ist dies nicht wirklich, da nicht notwendigerweise der gesamte Wertebereich von T in double repräsentierbar ist.

Und bei einigen Typen würde es überhaupt nicht funktionieren, d.h. sie könnten nicht für T eingesetzt werden. Beispiel:

struct Complex {
   double re;
   double im;
};

int main() {
   Matrix<Complex> A(3, 3, StorageOrder::ColMajor);
   A.init(); std::printf("A =\n"); A.print();
}

Wenn wir dies zu übersetzen versuchen, setzt der Übersetzer in der Matrix-Klasse bei der Instantiierung überall T durch Complex und überprüft danach, ob das so erzeugte Resultat zulässig ist:

$shell> g++ -Wall -std=gnu++11 -o matrix_class9 matrix_class9.cpp
matrix_class9.cpp: In instantiation of 'void Matrix::init() [with T = Complex]':
matrix_class9.cpp:63:11:   required from here
matrix_class9.cpp:39:32: error: no match for 'operator=' (operand types are 'Complex' and 'std::size_t {aka unsigned int}')
      data[i*incRow + j*incCol] = j * n + i + 1;
                                ^
matrix_class9.cpp:56:8: note: candidate: Complex& Complex::operator=(const Complex&)
 struct Complex {
        ^
matrix_class9.cpp:56:8: note:   no known conversion for argument 1 from 'std::size_t {aka unsigned int}' to 'const Complex&'
matrix_class9.cpp:56:8: note: candidate: Complex& Complex::operator=(Complex&&)
matrix_class9.cpp:56:8: note:   no known conversion for argument 1 from 'std::size_t {aka unsigned int}' to 'Complex&&'
matrix_class9.cpp: In instantiation of 'void Matrix::print() [with T = Complex]':
matrix_class9.cpp:63:44:   required from here
matrix_class9.cpp:49:17: error: invalid cast from type 'Complex' to type 'double'
      std::printf(" %4.1lf", (double) data[i*incRow + j*incCol]);
                 ^