Matrix.cpp

#include <iostream>
#include <cmath>
#include <fstream>
using namespace std;
class MatrixException: public exception {


	string str;
	public :
	MatrixException (const char* s): str(s){}
	void print () const{
		cerr << str << endl;
	}
	~MatrixException()throw(){}
};

template <class T_type>
class Matrix
{
	int m;
	int n;
	T_type** arr;

public:
	Matrix(){m=0;n=0;arr = NULL;}

	/**
	 * конструктор копирования
	 */

	Matrix(const Matrix& orig){
		n = orig.n;
		m = orig.m;
		arr = new T_type*[n] ;
		for (int i= 0;i< n;++i){
			arr[i] = new T_type[m];
			for (int j = 0;j< m ;++j)
				arr [i][j] = orig.arr[i][j];
		}
	}

	/**
	 * оператор присваивания
	 */

	Matrix& operator= (const Matrix& orig){
		if (this == &orig) return *this;
		if  (arr != NULL) {
		for (int i = 0 ;i <n ;++i)
			delete [] arr[i];
		delete[] arr;
		}
		n = orig.n;
		m = orig.m;

		arr = new T_type*[n] ;
		for (int i= 0;i< n;++i){
			arr[i] = new T_type[m];
			for (int j = 0;j< m ;++j)
				arr [i][j] = orig.arr[i][j];
		}
		return *this;
	}

	/**
	 * конструктор преобразования - из объекта типа T создается матрица 1x1
	 */

	Matrix(const T_type& a){
		n = m =1;
		arr = new T_type*[1] ;
		arr[0] = new T_type[1];
		arr [0][0] = a;

	}

	/**
	 *  конструктор заполняющий матрицу содержимым текстового файла
	 */

    Matrix(const char* s){
    ifstream F;
    T_type tmp;
    F.open(s);
    if (!F) throw MatrixException("file not opened");
    if (!(F >> n)) throw MatrixException(" no lines num "); // ошибка чтения ,приведение потока к bool
    if (!(F >> m)) throw MatrixException(" no col num");
    if (!(n > 0 && m > 0) ) throw MatrixException(" incorrect matrix size") ;
    arr = new T_type*[n] ;
		for (int i= 0;i< n;++i){
			arr[i] = new T_type[m];
			for (int j = 0;j< m ;++j)
				if (!(F >> arr [i][j])) throw " not enough elements" ;

		}
		if (F >> tmp ) throw "extra elements";

    F.close();

    }

	/**
	 *  деструктор
	 */

	~Matrix(){
		if  (arr == NULL) return ;
		for (int i = 0 ;i <n ;++i)
			delete [] arr[i];
		delete[] arr;
		}

	/**
	 * транспонирование матрицы
	 */

	void Transp (){
	T_type t;
	T_type** arr1;
	int d = n;
	//выделение памяти под транспонированную матрицу
	arr1 = new T_type*[m] ;
		for (int i= 0;i< m;++i){
			arr1[i] = new T_type[n];
			for (int j = 0;j< n ;++j)
				arr1 [i][j] = arr [j][i];

		}

    for (int i = 0 ;i <n ;++i)
			delete [] arr[i];
		delete[] arr;
		arr = arr1;
		n = m;
		m = d; //поменяли местами размеры

	}

	friend Matrix operator+  (const Matrix& a,const Matrix& b ){
		if ( a.n != b.n || a.m != b.m) throw MatrixException("incorrect size in + operator");
		Matrix c(a);
		for(int i=0;i < a.n;i++)

 			for(int j=0;j < a.m;j++)

    		c.arr[i][j] += b.arr[i][j];
    	return c;
	}

	friend Matrix operator-  (const Matrix& a,const Matrix& b ){

		if ( a.n != b.n || a.m != b.m) throw MatrixException("incorrect size in - operator");
		Matrix c(a);
		for(int i=0;i < a.n;i++)

 			for(int j=0;j < a.m;j++)

    		c.arr[i][j] -= b.arr[i][j];
    	return c;
	}

	friend Matrix operator*  (const Matrix& a,const T_type& b ){

        	Matrix c(a);
            for(int i=0; i<c.n; i++)
                for(int j=0; j<c.m; j++)
                    c.arr[i][j] *= b;
               return c;

	}

	friend Matrix operator*  (const T_type& a,const Matrix& b ){
		return b*a;
	}


	friend Matrix operator*  (const Matrix& a,const Matrix& b ){
		if (a.m != b.n) throw MatrixException("error in operator *"); // дописать
		Matrix c;
		int k;
		c.n = a.n;
		c.m = b.m;
		c.arr = new T_type*[c.n] ;
		for (int i= 0;i< c.n;++i){
			c.arr[i] = new T_type[c.m];
			for (int j = 0;j< c.m ;++j)
				for( k=0,c.arr [i][j] = 0;k < b.n; k++)
				c.arr[i][j] += a.arr[i][k] * b.arr[k][j];
		}
		return c;


	}

/**
 * Вывод матрицы на экран:
 */

friend ostream& operator <<  (ostream& os,const Matrix& m ){

 	for(int i=0; i < m.n; i++){
 	for(int j=0; j < m.m; j++)
 	os << m.arr[i][j] << " ";
 	os << endl;}
 	return os;
}

};


  ////////////////////////////
 // специализация по std : //
////////////////////////////
template<>
class Matrix<string>
{
	int m;
	int n;
	string** arr;

public:
	Matrix(){m=0;n=0;arr = NULL;}

	/**
	 * конструктор копирования
	 */

	Matrix(const Matrix& orig){
		n = orig.n;
		m = orig.m;
		arr = new string*[n] ;
		for (int i= 0;i< n;++i){
			arr[i] = new string[m];
			for (int j = 0;j< m ;++j)
				arr [i][j] = orig.arr[i][j];
		}
	}


	Matrix& operator= (const Matrix& orig){
		if (this == &orig) return *this;
		if  (arr != NULL) {
		for (int i = 0 ;i <n ;++i)
			delete [] arr[i];
		delete[] arr;
		}
		n = orig.n;
		m = orig.m;

		arr = new string*[n] ;
		for (int i= 0;i< n;++i){
			arr[i] = new string[m];
			for (int j = 0;j< m ;++j)
				arr [i][j] = orig.arr[i][j];
		}
		return *this;
	}



	/**
	 * конструктор преобразования - из объекта типа T создается матрица 1x1
	 */

	Matrix(const string& a){
		n = m =1;
		arr = new string*[1] ;
		arr[0] = new string[1];
		arr [0][0] = a;

	}

	/**
	 *  конструктор заполняющий матрицу содержимым текстового файла
	 */

    Matrix(const char* s){
    ifstream F;
    F.open(s);
    if (!F) throw "file not opened";
    if (!(F >> n)) throw " no lines num "; // ошибка чтения ,приведение потока к bool
    if (!(F >> m)) throw " no col num";
    if (!(n > 0 && m > 0) ) throw " incorrect matrix size";
    arr = new string*[n] ;
		for (int i= 0;i< n;++i){
			arr[i] = new string[m];
			for (int j = 0;j< m ;++j)
				if (!(F >> arr [i][j])) throw " not enough elem" ;

		}

    F.close();

    }

	/**
	 *  деструктор
	 */

	~Matrix(){
		if  (arr == NULL) return ;
		for (int i = 0 ;i <n ;++i)
			delete [] arr[i];
		delete[] arr;
		}

	/**
	 * транспонирование матрицы
	 */

	void Transp (){
	string t;
	string** arr1;
	int d = n;
//выделение памяти под трансп матр

	arr1 = new string*[m] ;
		for (int i= 0;i< m;++i){
			arr1[i] = new string[n];
			for (int j = 0;j< n ;++j)
				arr1 [i][j] = arr [j][i];

		}

    for (int i = 0 ;i <n ;++i)
			delete [] arr[i];
		delete[] arr;
		arr = arr1;
		n = m;
		m = d; //помен мест разм

	}

	friend Matrix operator+  (const Matrix& a,const Matrix& b ){
		if ( a.n != b.n || a.m != b.m) throw "incorrect size in + operator";
		Matrix c(a);
		for(int i=0;i < a.n;i++)

 			for(int j=0;j < a.m;j++)

    		c.arr[i][j] += b.arr[i][j];
    	return c;
	}

	friend Matrix operator-  (const Matrix& a,const Matrix& b ){throw MatrixException ("error");}


	friend Matrix operator*  (const Matrix& a,const string& b ){

        	throw MatrixException ("error");

	}

	friend Matrix operator*  (const string& a,const Matrix& b ){
		throw MatrixException ("error");
	}


	friend Matrix operator*  (const Matrix& a,const Matrix& b ){
		throw MatrixException ("error");


	}

/**
 * Вывод матрицы на экран:
 */

friend ostream& operator <<  (ostream& os,const Matrix& m ){

 	for(int i=0; i < m.n; i++){
 	for(int j=0; j < m.m; j++)
 	os << m.arr[i][j] << " ";
 	os << endl;}
 	return os;
}


};

int main()
{ try {
	Matrix<int> m("no.txt");
}	catch(const char * s){cout << ' ' << "exeption"<< s <<endl;}
}

int main1()
{
	try{
	Matrix<int> A("matr.txt"),E("matr1.txt");
	Matrix <string> R("strmatr.txt");
	cout << A + E << "***** \n" << A - E ;

	cout << E*5 << "***** \n" << 7*E;
	cout << A  * E;
	A.Transp();
    R.Transp();
    cout << R;

	return 0;
}catch ( const MatrixException& m){m.print();return 1;}
 catch (const char* s) {cerr << s;return 1;}


}