Cómo: Usar matrices en C++/CLI

En este artículo se describe cómo usar matrices en C++/CLI.

Matrices unidimensionales

En el ejemplo siguiente se muestra cómo crear matrices unidireccionales de tipos de referencia, de valor y de puntero nativo. También muestra cómo devolver una matriz unidimensional de una función y cómo usar una matriz unidimensional como argumento en una función.

// mcppv2_sdarrays.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

#define ARRAY_SIZE 2

value struct MyStruct {
   int m_i;
};

ref class MyClass {
public:
   int m_i;
};

struct MyNativeClass {
   int m_i;
};

// Returns a managed array of a reference type.
array<MyClass^>^ Test0() {
   int i;
   array< MyClass^ >^ local = gcnew array< MyClass^ >(ARRAY_SIZE);

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++) {
      local[i] = gcnew MyClass;
      local[i] -> m_i = i;
   }
   return local;
}

// Returns a managed array of Int32.
array<Int32>^ Test1() {
   int i;
   array< Int32 >^ local = gcnew array< Int32 >(ARRAY_SIZE);

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      local[i] = i + 10;
   return local;
}

// Modifies an array.
void Test2(array< MyNativeClass * >^ local) {
   for (int i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      local[i] -> m_i = local[i] -> m_i + 2;
}

int main() {
   int i;

   // Declares an array of user-defined reference types
   // and uses a function to initialize.
   array< MyClass^ >^ MyClass0;
   MyClass0 = Test0();

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      Console::WriteLine("MyClass0[{0}] = {1}", i, MyClass0[i] -> m_i);
   Console::WriteLine();

   // Declares an array of value types and uses a function to initialize.
   array< Int32 >^ IntArray;
   IntArray = Test1();

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      Console::WriteLine("IntArray[{0}] = {1}", i, IntArray[i]);
   Console::WriteLine();

   // Declares and initializes an array of user-defined
   // reference types.
   array< MyClass^ >^ MyClass1 = gcnew array< MyClass^ >(ARRAY_SIZE);
   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++) {
      MyClass1[i] = gcnew MyClass;
      MyClass1[i] -> m_i = i + 20;
   }

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      Console::WriteLine("MyClass1[{0}] = {1}", i, MyClass1[i] -> m_i);
   Console::WriteLine();

   // Declares and initializes an array of pointers to a native type.
   array< MyNativeClass * >^ MyClass2 = gcnew array<
      MyNativeClass * >(ARRAY_SIZE);
   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++) {
      MyClass2[i] = new MyNativeClass();
      MyClass2[i] -> m_i = i + 30;
   }

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      Console::WriteLine("MyClass2[{0}] = {1}", i, MyClass2[i]->m_i);
   Console::WriteLine();

   Test2(MyClass2);
   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      Console::WriteLine("MyClass2[{0}] = {1}", i, MyClass2[i]->m_i);
   Console::WriteLine();

   delete[] MyClass2[0];
   delete[] MyClass2[1];

   // Declares and initializes an array of user-defined value types.
   array< MyStruct >^ MyStruct1 = gcnew array< MyStruct >(ARRAY_SIZE);
   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++) {
      MyStruct1[i] = MyStruct();
      MyStruct1[i].m_i = i + 40;
   }

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      Console::WriteLine("MyStruct1[{0}] = {1}", i, MyStruct1[i].m_i);
}

MyClass0[0] = 0
MyClass0[1] = 1

IntArray[0] = 10
IntArray[1] = 11

MyClass1[0] = 20
MyClass1[1] = 21

MyClass2[0] = 30
MyClass2[1] = 31

MyClass2[0] = 32
MyClass2[1] = 33

MyStruct1[0] = 40
MyStruct1[1] = 41

En el ejemplo siguiente se muestra cómo realizar la inicialización de agregados en matrices administradas unidimensionales.

// mcppv2_sdarrays_aggregate_init.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

ref class G {
public:
   G(int i) {}
};

value class V {
public:
   V(int i) {}
};

class N {
public:
   N(int i) {}
};

int main() {
   // Aggregate initialize a single-dimension managed array.
   array<String^>^ gc1 = gcnew array<String^>{"one", "two", "three"};
   array<String^>^ gc2 = {"one", "two", "three"};

   array<G^>^ gc3 = gcnew array<G^>{gcnew G(0), gcnew G(1), gcnew G(2)};
   array<G^>^ gc4 = {gcnew G(0), gcnew G(1), gcnew G(2)};

   array<Int32>^ value1 = gcnew array<Int32>{0, 1, 2};
   array<Int32>^ value2 = {0, 1, 2};

   array<V>^ value3 = gcnew array<V>{V(0), V(1), V(2)};
   array<V>^ value4 = {V(0), V(1), V(2)};

   array<N*>^ native1 = gcnew array<N*>{new N(0), new N(1), new N(2)};
   array<N*>^ native2 = {new N(0), new N(1), new N(2)};
}

MyClass0[0, 0] = 0
MyClass0[0, 1] = 0
MyClass0[1, 0] = 1
MyClass0[1, 1] = 1

IntArray[0, 0] = 10
IntArray[0, 1] = 10
IntArray[1, 0] = 11
IntArray[1, 1] = 11

En el ejemplo siguiente se muestra cómo realizar la inicialización de agregados en matrices administradas unidimensionales:

// mcppv2_mdarrays_aggregate_initialization.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

ref class G {
public:
   G(int i) {}
};

value class V {
public:
   V(int i) {}
};

class N {
public:
   N(int i) {}
};

int main() {
   // Aggregate initialize a multidimension managed array.
   array<String^, 2>^ gc1 = gcnew array<String^, 2>{ {"one", "two"},
       {"three", "four"} };
   array<String^, 2>^ gc2 = { {"one", "two"}, {"three", "four"} };

   array<G^, 2>^ gc3 = gcnew array<G^, 2>{ {gcnew G(0), gcnew G(1)},
       {gcnew G(2), gcnew G(3)} };
   array<G^, 2>^ gc4 = { {gcnew G(0), gcnew G(1)}, {gcnew G(2), gcnew G(3)} };

   array<Int32, 2>^ value1 = gcnew array<Int32, 2>{ {0, 1}, {2, 3} };
   array<Int32, 2>^ value2 = { {0, 1}, {2, 3} };

   array<V, 2>^ value3 = gcnew array<V, 2>{ {V(0), V(1)}, {V(2), V(3)} };
   array<V, 2>^ value4 = { {V(0), V(1)}, {V(2), V(3)} };

   array<N*, 2>^ native1 = gcnew array<N*, 2>{ {new N(0), new N(1)},
      {new N(2), new N(3)} };
   array<N*, 2>^ native2 = { {new N(0), new N(1)}, {new N(2), new N(3)} };
}

Matrices escalonadas

En esta sección se muestra cómo crear matrices unidireccionales de matrices administradas de tipos de referencia, de valor y de puntero nativo. También muestra cómo devolver una matriz unidimensional de matrices administradas desde una función y cómo usar una matriz unidimensional como argumento en una función.

// mcppv2_array_of_arrays.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

#define ARRAY_SIZE 2

value struct MyStruct {
   int m_i;
};

ref class MyClass {
public:
   int m_i;
};

// Returns an array of managed arrays of a reference type.
array<array<MyClass^>^>^ Test0() {
   int size_of_array = 4;
   array<array<MyClass^>^>^ local = gcnew
      array<array<MyClass^>^>(ARRAY_SIZE);

   for (int i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++, size_of_array += 4) {
      local[i] = gcnew array<MyClass^>(size_of_array);
      for (int k = 0; k < size_of_array ; k++) {
         local[i][k] = gcnew MyClass;
         local[i][k] -> m_i = i;
      }
   }

   return local;
}

// Returns a managed array of Int32.
array<array<Int32>^>^ Test1() {
   int i;
   array<array<Int32>^>^ local = gcnew array<array< Int32 >^>(ARRAY_SIZE);

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++) {
      local[i] = gcnew array< Int32 >(ARRAY_SIZE);
         for ( int j = 0 ; j < ARRAY_SIZE ; j++ )
            local[i][j] = i + 10;
   }
   return local;
}

int main() {
   int i, j;

   // Declares an array of user-defined reference types
   // and uses a function to initialize.
   array< array< MyClass^ >^ >^ MyClass0;
   MyClass0 = Test0();

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      for ( j = 0 ; j < ARRAY_SIZE ; j++ )
         Console::WriteLine("MyClass0[{0}] = {1}", i, MyClass0[i][j] -> m_i);
   Console::WriteLine();

   // Declares an array of value types and uses a function to initialize.
   array< array< Int32 >^ >^ IntArray;
   IntArray = Test1();

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      for (j = 0 ; j < ARRAY_SIZE ; j++)
      Console::WriteLine("IntArray[{0}] = {1}", i, IntArray[i][j]);
   Console::WriteLine();

   // Declares and initializes an array of user-defined value types.
   array< MyStruct >^ MyStruct1 = gcnew array< MyStruct >(ARRAY_SIZE);
   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++) {
      MyStruct1[i] = MyStruct();
      MyStruct1[i].m_i = i + 40;
   }

   for (i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++)
      Console::WriteLine(MyStruct1[i].m_i);
}

MyClass0[0] = 0
MyClass0[0] = 0
MyClass0[1] = 1
MyClass0[1] = 1

IntArray[0] = 10
IntArray[0] = 10
IntArray[1] = 11
IntArray[1] = 11

40
41

En el siguiente ejemplo se muestra cómo realizar una inicialización de agregados con matrices irregulares.

// mcppv2_array_of_arrays_aggregate_init.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;
#define ARRAY_SIZE 2
int size_of_array = 4;
int count = 0;

ref class MyClass {
public:
   int m_i;
};

struct MyNativeClass {
   int m_i;
};

int main() {
   // Declares an array of user-defined reference types
   // and performs an aggregate initialization.
   array< array< MyClass^ >^ >^ MyClass0 = gcnew array<array<MyClass^>^> {
      gcnew array<MyClass^>{ gcnew MyClass(), gcnew MyClass() },
      gcnew array<MyClass^>{ gcnew MyClass(), gcnew MyClass() }
   };

   for ( int i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++, size_of_array += 4 )
      for ( int k = 0 ; k < ARRAY_SIZE ; k++ )
         MyClass0[i][k] -> m_i = i;

   for ( int i = 0 ; i < ARRAY_SIZE ; i++ )
      for ( int j = 0 ; j < ARRAY_SIZE ; j++ )
         Console::WriteLine("MyClass0[{0}] = {1}", i, MyClass0[i][j] -> m_i);
   Console::WriteLine();

   // Declares an array of value types and performs an aggregate initialization.
   array< array< Int32 >^ >^ IntArray = gcnew array<array< Int32 >^> {
      gcnew array<Int32>{1,2},
      gcnew array<Int32>{3,4,5}
   };

   for each ( array<int>^ outer in IntArray ) {
      Console::Write("[");

      for each( int i in outer )
         Console::Write(" {0}", i);

      Console::Write(" ]");
      Console::WriteLine();
   }
   Console::WriteLine();

   // Declares and initializes an array of pointers to a native type.
   array<array< MyNativeClass * >^ > ^ MyClass2 =
      gcnew array<array< MyNativeClass * > ^> {
         gcnew array<MyNativeClass *>{ new MyNativeClass(), new MyNativeClass() },
         gcnew array<MyNativeClass *>{ new MyNativeClass(), new MyNativeClass(), new MyNativeClass() }
      };

   for each ( array<MyNativeClass *> ^ outer in MyClass2 )
      for each( MyNativeClass* i in outer )
         i->m_i = count++;

   for each ( array<MyNativeClass *> ^ outer in MyClass2 ) {
      Console::Write("[");
      for each( MyNativeClass* i in outer )
         Console::Write(" {0}", i->m_i);
      Console::Write(" ]");
      Console::WriteLine();
   }
   Console::WriteLine();

   // Declares and initializes an array of two-dimensional arrays of strings.
   array<array<String ^,2> ^> ^gc3 = gcnew array<array<String ^,2> ^>{
      gcnew array<String ^>{ {"a","b"}, {"c", "d"}, {"e","f"} },
      gcnew array<String ^>{ {"g", "h"} }
   };

   for each ( array<String^, 2> ^ outer in gc3 ){
      Console::Write("[");
      for each( String ^ i in outer )
         Console::Write(" {0}", i);
      Console::Write(" ]");
      Console::WriteLine();
   }
}

MyClass0[0] = 0
MyClass0[0] = 0
MyClass0[1] = 1
MyClass0[1] = 1

[ 1 2 ]
[ 3 4 5 ]

[ 0 1 ]
[ 2 3 4 ]

[ a b c d e f ]
[ g h ]

Matrices administradas como parámetros de tipo de plantilla

En este ejemplo se muestra cómo usar matrices administradas como parámetros en plantillas:

// mcppv2_template_type_params.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;
template <class T>
class TA {
public:
   array<array<T>^>^ f() {
      array<array<T>^>^ larr = gcnew array<array<T>^>(10);
      return larr;
   }
};

int main() {
   int retval = 0;
   TA<array<array<Int32>^>^>* ta1 = new TA<array<array<Int32>^>^>();
   array<array<array<array<Int32>^>^>^>^ larr = ta1->f();
   retval += larr->Length - 10;
   Console::WriteLine("Return Code: {0}", retval);
}

Return Code: 0

typedefs para matrices administradas

En este ejemplo se muestra cómo crear un typedef para una matriz administrada:

// mcppv2_typedef_arrays.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;
ref class G {};

typedef array<array<G^>^> jagged_array;

int main() {
   jagged_array ^ MyArr = gcnew jagged_array (10);
}

Ordenación de matrices

A diferencia de las matrices estándar de C++, las matrices administradas se derivan implícitamente de una clase base de matriz, de la que heredan un comportamiento común. Un ejemplo es el método Sort, que se puede usar para ordenar los elementos de cualquier matriz.

En el caso de las matrices que contienen tipos intrínsecos básicos, se puede llamar al método Sort. Puede invalidar los criterios de ordenación y es necesario hacerlo cuando se desee ordenar matrices de tipos complejos. En este caso, el tipo de elemento de matriz debe implementar el método CompareTo.

// array_sort.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

int main() {
   array<int>^ a = { 5, 4, 1, 3, 2 };
   Array::Sort( a );
   for (int i=0; i < a->Length; i++)
      Console::Write("{0} ", a[i] );
}

Uso de criterios personalizados para ordenar matrices

Para ordenar matrices que contienen tipos intrínsecos básicos, llame al método Array::Sort. Sin embargo, para ordenar matrices que contienen tipos complejos o para invalidar los criterios de ordenación predeterminados, invalide el método CompareTo.

En el ejemplo siguiente, una estructura denominada Element se deriva de IComparable y se escribe para proporcionar un método CompareTo que usa el promedio de dos números enteros como criterio de ordenación.

using namespace System;

value struct Element : public IComparable {
   int v1, v2;

   virtual int CompareTo(Object^ obj) {
      Element^ o = dynamic_cast<Element^>(obj);
      if (o) {
         int thisAverage = (v1 + v2) / 2;
         int thatAverage = (o->v1 + o->v2) / 2;
         if (thisAverage < thatAverage)
            return -1;
         else if (thisAverage > thatAverage)
            return 1;
         return 0;
         }
      else
         throw gcnew ArgumentException
      ("Object must be of type 'Element'");
   }
};

int main() {
   array<Element>^ a = gcnew array<Element>(10);
   Random^ r = gcnew Random;

   for (int i=0; i < a->Length; i++) {
      a[i].v1 = r->Next() % 100;
      a[i].v2 = r->Next() % 100;
   }

   Array::Sort( a );
   for (int i=0; i < a->Length; i++) {
      int v1 = a[i].v1;
      int v2 = a[i].v2;
      int v = (v1 + v2) / 2;
      Console::WriteLine("{0}  (({1}+{2})/2) ", v, v1, v2);
   }
}

Covarianza de matrices

Dada la clase de referencia D que tiene una clase base B directa o indirecta, se puede asignar una matriz de tipo D a una variable de matriz del tipo B.

// clr_array_covariance.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

int main() {
   // String derives from Object.
   array<Object^>^ oa = gcnew array<String^>(20);
}

Las asignaciones a elementos de matriz deben ser compatibles con el tipo dinámico de la matriz. Una asignación a un elemento de matriz que tiene un tipo incompatible hace que se desencadene System::ArrayTypeMismatchException.

La covarianza de matriz no se aplica a matrices de tipo de clase de valor. Por ejemplo, las matrices de Int32 no se pueden convertir en matrices Object^, ni siquiera mediante la conversión boxing.

// clr_array_covariance2.cpp
// compile with: /clr
using namespace System;

ref struct Base { int i; };
ref struct Derived  : Base {};
ref struct Derived2 : Base {};
ref struct Derived3 : Derived {};
ref struct Other { short s; };

int main() {
   // Derived* d[] = new Derived*[100];
   array<Derived^> ^ d = gcnew array<Derived^>(100);

   // ok by array covariance
   array<Base ^> ^  b = d;

   // invalid
   // b[0] = new Other;

   // error (runtime exception)
   // b[1] = gcnew Derived2;

   // error (runtime exception),
   // must be "at least" a Derived.
   // b[0] = gcnew Base;

   b[1] = gcnew Derived;
   b[0] = gcnew Derived3;
}

Consulte también

Matrices