c++ 写一个矩阵，此矩阵可以自由定义和参数设置，同时两个任意大小矩阵的加、减、乘、除完整计算过程。

在C++中，你可以创建一个模板类来表示动态大小的矩阵，然后提供加、减、乘、除等操作。下面是一个简单的例子，我们使用二维向量容器 `std::vector<std::vector<double>>` 来存储矩阵元素，并添加必要的运算符重载。

#include <vector>

class Matrix {
private:
    size_t rows, cols;
    std::vector<std::vector<double>> data;

public:
    // 构造函数接受行数和列数
    Matrix(size_t r, size_t c) : rows(r), cols(c) {}

    // 初始化全零矩阵
    void initZero() {
        data.resize(rows, std::vector<double>(cols, 0));
    }

    // 设置指定位置的元素
    void setElement(int row, int col, double value) {
        if (row >= 0 && row < rows && col >= 0 && col < cols)
            data[row][col] = value;
        else
            throw std::out_of_range("Invalid matrix index");
    }

    // 返回矩阵大小
    std::pair<size_t, size_t> getDimensions() const {
        return {rows, cols};
    }

    // 运算符重载：加法
    friend Matrix operator+(const Matrix& m1, const Matrix& m2) {
        if (m1.getDimensions() != m2.getDimensions())
            throw std::invalid_argument("Matrices must have the same dimensions for addition.");
        Matrix result(m1.rows, m1.cols);
        result.data = m1.data; // 深拷贝
        for (size_t i = 0; i < result.rows; ++i)
            for (size_t j = 0; j < result.cols; ++j)
                result.data[i][j] += m2.data[i][j];
        return result;
    }

    // 运算符重载：减法
    friend Matrix operator-(const Matrix& m1, const Matrix& m2) {
        // 类似于加法，只需改变操作
        return m1 + (-m2);
    }

    // 运算符重载：矩阵乘法
    friend Matrix operator*(const Matrix& m1, const Matrix& m2) {
        if (m1.cols != m2.rows)
            throw std::invalid_argument("Matrix dimensions not compatible for multiplication.");
        Matrix result(m1.rows, m2.cols);
        for (size_t i = 0; i < result.rows; ++i)
            for (size_t j = 0; j < result.cols; ++j)
                for (size_t k = 0; k < m1.cols; ++k)
                    result.data[i][j] += m1.data[i][k] * m2.data[k][j];
        return result;
    }

    // 简单的除法，假设矩阵是对角线元素不为零的方阵
    Matrix divideByDiagonal() const {
        Matrix identity(rows, cols);
        for (size_t i = 0; i < rows; ++i)
            identity.setElement(i, i, 1.0 / data[i][i]);
        return *this * identity;
    }

    // 打印矩阵
    void print() const {
        for (const auto &row : data)
            for (double val : row)
                std::cout << val << " ";
        std::cout << '\n';
    }
};

// 使用示例
int main() {
    Matrix m1(3, 3), m2(3, 3);
    // 初始化矩阵...
    
    m1.print(); // 打印m1
    m2.print(); // 打印m2

    Matrix sum = m1 + m2;
    Matrix diff = m1 - m2;
    Matrix product = m1 * m2;

    try {
        Matrix division = m1.divideByDiagonal();
        division.print();
    } catch (const std::exception &e) {
        std::cerr << e.what() << std::endl;
    }

    return 0;
}

请注意，上述代码中的除法仅适用于对角线元素不为零的方阵，对于一般情况下的矩阵除法（如通用逆矩阵），需要更复杂的算法。此外，这个简单的版本也没有处理除数为零的异常情况。在实际应用中，你需要根据需求进一步完善。