面试题：C++二元运算符重载的复杂实现及注意事项

#include <iostream>
#include <vector>

class Matrix {
private:
    std::vector<std::vector<int>> data;
    int rows;
    int cols;

public:
    Matrix(int r, int c) : rows(r), cols(c), data(r, std::vector<int>(c, 0)) {}

    // 获取矩阵的行数
    int getRows() const {
        return rows;
    }

    // 获取矩阵的列数
    int getCols() const {
        return cols;
    }

    // 获取矩阵的元素
    int getElement(int i, int j) const {
        return data[i][j];
    }

    // 设置矩阵的元素
    void setElement(int i, int j, int value) {
        data[i][j] = value;
    }

    // 重载乘法运算符
    Matrix operator*(const Matrix& other) const {
        if (cols != other.rows) {
            throw std::invalid_argument("矩阵维度不匹配，无法相乘");
        }

        Matrix result(rows, other.cols);

        for (int i = 0; i < rows; ++i) {
            for (int j = 0; j < other.cols; ++j) {
                for (int k = 0; k < cols; ++k) {
                    result.data[i][j] += data[i][k] * other.data[k][j];
                }
            }
        }

        return result;
    }
};

可能遇到的错误及避免方法：

矩阵维度不匹配：
- 错误描述：当左矩阵的列数与右矩阵的行数不相等时，矩阵乘法无法进行。
- 避免方法：在重载的operator*函数中，首先检查左矩阵的列数（cols）是否等于右矩阵的行数（other.rows）。如果不相等，抛出std::invalid_argument异常提示维度不匹配。
内存分配失败：
- 错误描述：在创建结果矩阵result时，如果内存分配失败（例如系统内存不足），会导致程序崩溃。
- 避免方法：使用try - catch块捕获std::bad_alloc异常，在异常处理中进行适当的错误处理，比如输出错误信息并终止程序。不过，在C++11及之后的标准库中，std::vector在内存分配失败时会抛出std::bad_alloc异常，这里简单的Matrix类使用std::vector存储数据，所以一般情况下系统会自动处理这种异常。
数据类型溢出：
- 错误描述：如果矩阵元素的数据类型是有范围限制的（如int），在计算矩阵乘法的过程中可能会发生数据溢出，导致结果错误。
- 避免方法：根据实际情况选择合适的数据类型，例如如果元素值可能很大，可以使用long long或者自定义高精度数据类型。另外，可以在乘法运算前进行范围检查，以避免溢出情况发生。

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面试题：C++二元运算符重载的复杂实现及注意事项

知识考点

面试题答案

可能遇到的错误及避免方法：