提升C++编程能力:二维数组自定义矩阵类Mat的实现

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本篇实验指导书是针对计算机科学与技术、软件工程和人工智能专业的学生,由江苏科技大学计算机学院在2022年9月发布的,共计16个学时的学习任务。实验性质为设计类,是必修课程的一部分。 实验的主要目的是帮助学生深化理解和掌握软件开发的完整流程,特别是C++语言的应用,包括语法、设计、编码和调试技能。学生将通过本实验学会如何分析和解决实际问题,同时培养团队协作和自主学习的能力。实验强调了程序结构的合理性、编码风格的清晰度以及展示程序运行结果的重要性。 实验的核心内容围绕着一个名为Mat的自定义数组类的设计与实现。这个类主要用于处理二维数组,它具有以下关键特性: 1. **动态内存管理**:`double*p_Data` 和 `double**pp_Data` 分别用于存储动态分配的二维数组数据和指向数据的指针。 2. **构造函数**:提供了多种构造函数,包括默认构造函数(初始化为全零数据)、带参数构造函数(根据给定的行数和列数创建数组),以及拷贝构造函数,以支持数组的创建和复制。 3. **内存操作**:`create(intR, intC)` 方法用于根据新的行数和列数重新分配内存;`load` 函数提供从其他Mat对象、数组指针或二维整数数组中加载数据的方法。 4. **内存管理**:`destroy()` 函数确保正确释放内存,避免内存泄漏。 5. **初始化和载入**:除了默认构造函数外,还有两种不同的`load` 方法,分别接受一维数组指针和二维数组指针,以适应不同数据源的导入。 6. **类型兼容性**:设计时考虑了与基础类型Mat对象的交互,允许通过传递Mat对象进行数据复制。 通过完成这个实验,学生将不仅增强对C++编程实践的理解,还会提升他们在软件工程中的问题解决能力和代码组织能力。同时,实验强调了学生需要具备利用现有资源进行自主学习的能力,以便在遇到类似问题时能够独立解决。