创建一个矩阵类，写出：1.构造函数；2.重载运算符<<;3.输入矩阵数据的input函数

创建一个矩阵类（Matrix），我们可以按照以下步骤设计：

1. 构造函数（Constructor）：

class Matrix {
public:
    // 构造函数，初始化矩阵的行数和列数为0，元素为默认值
    Matrix(int rows = 0, int cols = 0) : m_rows(rows), m_cols(cols) {
        data.resize(rows, std::vector<double>(cols, 0));
    }

private:
    int m_rows;
    int m_cols;
    std::vector<std::vector<double>> data;
};

这里假设我们使用`double`作为矩阵的元素类型。

2. 重载运算符<<（Output operator）：
这个操作符用于将矩阵内容输出到控制台，方便查看。

std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const Matrix& matrix) {
    out << "Matrix:\n";
    for (int i = 0; i < matrix.m_rows; ++i) {
        for (int j = 0; j < matrix.m_cols; ++j) {
            out << matrix.data[i][j] << ' ';
        }
        out << '\n';
    }
    return out;
}

3. 输入矩阵数据的input函数：

void input(const std::string& filename, Matrix& matrix) {
    std::ifstream file(filename);
    if (!file.is_open()) {
        throw std::runtime_error("Failed to open file");
    }

    std::string line;
    while (std::getline(file, line)) {
        std::istringstream iss(line);
        int rowSize;
        if (!(iss >> rowSize) || rowSize != matrix.m_cols) {
            throw std::runtime_error("Invalid matrix format");
        }
        
        double value;
        for (int j = 0; j < rowSize; ++j) {
            if (!(iss >> value)) {
                throw std::runtime_error("Invalid value in matrix");
            }
            matrix.data.push_back({value});
        }
    }
    file.close();
}

这个函数从文件中读取矩阵数据并存储到`Matrix`对象中，如果文件格式错误则抛出异常。