矩阵类运算符 + 和 * 以段错误结束

Question

基本上我必须做一个矩阵类实现。我已经完成了大部分工作，但我偶然发现了某个问题，我真的不知道到底出了什么问题。

首先，这是我matrix.hpp标题：

#include <iostream>
#include <vector>
class Matrix {
int columns;
int rows;
std::vector<std::vector<int>> vals;
int matcheck (std::vector<std::vector<int>>);
public:
Matrix (int, int, std::vector<std::vector<int>>);
Matrix (int, int);
~Matrix();
const Matrix operator + (const Matrix&) const;
const Matrix operator * (const Matrix&) const;
Matrix &operator = (const Matrix&);
void inverse (Matrix&);
void setValues (Matrix&, std::vector<std::vector<int>>); 
void printMatrix ();
static void changeSize (Matrix&, int, int);
static void transpose (Matrix&);
};

接下来，运算符重载实现：

const Matrix Matrix::operator + (const Matrix& mat) const {
if ( !(rows == mat.rows && columns == mat.columns) ) {
std::cout << "For addition the matrices must be the same size.n"; 
exit(-1); 
}
Matrix res (mat.rows, mat.columns);
for (unsigned int row = 0; row < rows; ++row) {
for (unsigned int col = 0; col < columns; ++col) {
res.vals[row][col] += this->vals[row][col] + mat.vals[row][col];
}
}
return res;
}
const Matrix Matrix::operator * (const Matrix& mat) const {
Matrix res (rows, mat.columns);
if (columns != mat.rows) { 
std::cout<<"For multiplication the matrix A's columns must be the same number as matrix B's rowsn"; 
exit(-1);
}
for (unsigned int row = 0; row < rows; ++row) {
for (unsigned int col = 0; col < mat.columns; ++col) {
int sum = 0;
for (unsigned int k = 0; k < columns; ++k) {
sum = sum + (vals[row][k] * mat.vals[k][col]);
}
res.vals[row][col] = sum;
}
}
return res;
}
Matrix &Matrix::operator = (const Matrix& mat) {
rows = mat.rows;
columns = mat.columns;
vals = mat.vals;
return *this;
}

现在，为了说明这个例子，main()我做了几个测试，它看起来像这样：

#include <iostream>
#include "matrix.hpp"
int main() {
Matrix mat(4, 4, { {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1} });
Matrix mat2(4, 4, { {2, 2, 2, 2}, {2, 2, 2, 2}, {2, 2, 2, 2}, {2, 2, 2, 2} });
Matrix mat5(4, 2, { {1, 12}, {5, 66}, {9, 6}, {7, 19}});
Matrix mat3 = mat + mat2;
mat3.printMatrix();
Matrix mat4 = mat * mat5;
mat4.printMatrix();
mat4 = mat2;
mat4.printMatrix();
Matrix MAT(4, 4);
MAT.printMatrix();
MAT = mat5;
mat5.printMatrix();
Matrix::transpose(mat5);
mat5.printMatrix();
mat5 = mat;
mat5.printMatrix();
mat5 = mat4 + mat2;
return 0;
}

现在，最后一个操作之前的所有操作都运行良好。但是一旦我到达最后一个(mat5 = mat4 + mat2)，我就会得到段错误。另外，如果我改用*，我仍然会得到一个段错误。如果我尝试实例化 Matrix 对象，或者如果我使用我的任何函数，例如transpose().

我修改了运算符的实现，并在谷歌上搜索了一下，它们似乎没问题，或者至少在我看来是这样。

这可能只是我笨了，但我真的想不通。提前谢谢。

编辑：

功能transpose()：

void Matrix::transpose (Matrix& mat) {
Matrix res (mat.rows, mat.columns);
res = mat;
changeSize (mat, mat.columns, mat.rows);
for (unsigned int col = 0; col < res.rows; ++col) {
for (unsigned int row = 0; row < res.columns; ++row) {
mat.vals[row][col] = res.vals[col][row];
}
}
}

还有changeSize()：

void Matrix::changeSize (Matrix& mat, int rows, int cols) {
mat.vals.clear();
mat.rows = rows;
mat.columns = cols; 
}

编辑：

我还共享整个matrix.cpp源文件，因此我可以提供一个完全可重现的程序。我放了一个 pastebin 链接，因为我已经有很多代码，在这里粘贴整个源文件会使帖子变得巨大。https://pastebin.com/AmJqhjKT

Answer 1

changeSize更新rows和columns成员，但将向量留空。 之后对它的任何引用都将是未定义的行为。

changeSize和transpose可以/应该是非静态成员函数，因为您将矩阵作为第一个参数传递并在同一对象中返回结果。