Поддержка класса функций создания массивов

Расширение функций создания массивов для класса

Существует несколько функций MATLAB®, которые создают массивы определенного размера и типа, такой как ones и zeros. Пользовательские классы могут добавить поддержку функций создания массивов, не требуя использования синтаксиса перегруженного метода.

Поддержка класса любой из функций создания массивов позволяет вам разработать код, который можно совместно использовать со встроенными и пользовательскими типами данных. Например, класс переменной x в следующем коде может быть встроенный тип во время начального развития, и затем быть заменен пользовательским классом это прозрачно перегрузки zeros:

cls = class(x);
zArray = zeros(m,n,cls);

Функции создания массивов создают массивы определенного типа двумя способами:

  • Синтаксис имени класса — Задает имя класса, которое определяет тип элементов массива.

  • Синтаксис объекта прототипа — Обеспечивает объект прототипа, такой что функция используется для определения типа и других характеристик элементов массива.

Например:

zArray = zeros(2,3,'uint8');
p = uint8([1 3 5 ; 2 4 6]);
zArray = zeros(2,3,'like',p);

После добавляющей поддержки этих функций к классу под названием MyClass, можно использовать подобный синтаксис с тем классом:

zArray = zeros(2,3,'MyClass');

Или передайте объект своего класса:

p = MyClass(...);
zArray = zeros(size(p),'like',p);

MATLAB использует эти аргументы, чтобы отправить соответствующему методу в вашем классе.

Функции создания массивов та перегрузка поддержки

Следующие функции поддерживают этот вид перегрузки.

Функции создания массивов
ones
zeros
eye
nan (нижний регистр)
inf
true
false
cast
rand
randn
randi

Какой синтаксис использовать

Чтобы создать массив объектов по умолчанию, которые не требуют никаких входных параметров для конструктора, затем используют синтаксис имени класса.

Чтобы создать массив объектов с определенными значениями свойств или если конструктору нужны другие входные параметры, используйте объект прототипа, чтобы предоставить эту информацию.

Классы могут поддержать и имя класса и синтаксис объекта прототипа.

Можно реализовать синтаксис имени класса с true и false функции даже при том, что эти функции не поддерживают тот синтаксис по умолчанию.

Метод имени класса под названием то, если прототипный метод не существует

Если ваш класс реализует синтаксис имени класса, но не реализует синтаксис объекта прототипа для конкретной функции, можно все еще вызвать оба синтаксиса. Например, если вы реализуете статический zeros метод только, можно вызвать:

zeros(...,'like',MyClass(...))

В случае, в котором вы вызываете синтаксис объекта прототипа, MATLAB сначала ищет метод под названием zerosLike. Если MATLAB не может найти этот метод, он призывает к zeros статический метод.

Эта функция полезна, если вам только нужно имя класса, чтобы создать массив. Вы не должны реализовывать оба метода, чтобы поддержать полный синтаксис функций создания массивов. Когда вы реализуете только синтаксис имени класса, вызов синтаксиса объекта прототипа совпадает с вызовом синтаксиса имени класса.

Реализация поддержки функций создания массивов

Используйте два отдельных метода поддерживать функцию создания массивов. Один метод реализует синтаксис имени класса и другие реализации синтаксис объекта прототипа.

Например, чтобы поддержать zeros функция:

  • Реализуйте синтаксис имени класса:

    zeros(...,'ClassName')

    Как Static метод:

    methods (Static)
       function z = zeros(varargin)
          ...
       end
    end
  • Реализуйте синтаксис объекта прототипа:

    zeros(...,'like',obj)

    Как Hidden метод с char векторный 'Like' добавленный к имени.

    methods (Hidden)
       function z = zerosLike(obj,varargin)
          ...
       end
    end

Как MATLAB интерпретирует вызов функции

Специальная поддержка функций создания массивов следует из интерпретации синтаксиса.

  • Вызов zeros функция этой формы:

    zeros(...,'ClassName')
    

    Вызывает статический метод класса с этим синтаксисом:

    ClassName.zeros(varargin{1:end-1})
  • Вызов zeros функция этой формы:

    zeros(...,'like',obj)

    Вызывает метод класса с этим синтаксисом:

    zerosLike(obj,varargin{1:end-2})

Поддержка всех входных параметров функции

Входные параметры к функции создания массивов могут включать размерности массива, который функция возвращает и возможно другие аргументы. В общем случае существует три случая, которые должны поддержать ваши методы:

  • Никакие входные параметры размерности, приводящие к возврату скаляра. Например:

    z = zeros('MyClass');
  • Одно или несколько измерений равняется или меньше, чем нуль, приводящий к пустому массиву. Например:

    z = zeros(2,0,'MyClass');
  • Любое количество допустимых измерений массива, задающих размер массива. Например:

    z = zeros(2,3,5,'MyClass');

Когда вызовы функции создания массивов ваш метод класса, это передает входные параметры, исключая имя класса или литеральный 'like' и переменная объекта к вашему методу. Можно реализовать методы с этими подписями:

  • zeros(varargin) для методов “имени класса”

  • zeros(obj,varargin) для “как объект прототипа” методы

Демонстрационный класс

Color класс представляет цвет в определенном цветовом пространстве, такой как, RGBhsv, и так далее. Обсуждения в Реализациях метода Имени класса и Реализации метода Объекта прототипа используют этот класс в качестве основания для реализаций перегруженного метода.

classdef Color
   properties
      ColorValues = [0,0,0]
      ColorSpace = 'RGB'
   end
   methods
      function obj = Color(cSpace,values)
         if nargin > 0
            obj.ColorSpace = cSpace;
            obj.ColorValues = values;
         end
      end
   end
end

Реализации метода имени класса

zeros функционируйте разделяет итоговый ClassName char вектор и использование это, чтобы сформировать вызов статического метода в Color класс. Аргументы, переданные статическому методу, являются аргументами измерения массива.

Вот реализация zeros метод для Color класс. Эта реализация:

  • Задает zeros метод как Static (необходимый)

  • Возвращает скалярный Color возразите если вызов zeros не имеет никаких аргументов размерности

  • Возвращает пустой массив если вызов zeros имеет любые аргументы размерностей, равные 0.

  • Возвращает массив Color по умолчанию объекты. Использование repmat создать массив размерностей, заданных вызовом zeros.

classdef Color
   ...
   methods (Static)
      function z = zeros(varargin)
         if (nargin == 0)
         % For zeros('Color')
            z = Color;
         elseif any([varargin{:}] <= 0)
         % For zeros with any dimension <= 0   
            z = Color.empty(varargin{:});
         else
         % For zeros(m,n,...,'Color')
         % Use property default values
            z = repmat(Color,varargin{:});
         end
      end
   end
end

zeros метод использует значения по умолчанию для ColorValues свойство, потому что эти значения подходят для этого приложения. Реализация a ones метод может установить ColorValues свойство к [1,1,1], например.

Предположим, что вы хотите перегрузиться randi функция, чтобы достигнуть следующих целей:

  • Задайте каждый ColorValue свойство как 1 3 массив в области значений 1 к заданному максимальному значению (например, 1–255).

  • Вместите скаляр, пустые размеры, и многомерного массива.

  • Возвратите массив Color объекты заданных измерений, каждого со случайным ColorValues.

classdef Color
   ...
   methods (Static)
      function r = randi(varargin)
         if (nargin == 0)
            % For randi('ClassName')
            r = Color('RGB',randi(255,[1,3]));
         elseif any([varargin{2:end}] <= 0)
            % For randi with any dimension <= 0
            r = Color.empty(varargin{2:end});
         else
            % For randi(max,m,n,...,'ClassName')
            if numel([varargin{:}]) < 2
               error('Not enough input arguments')
            end
            dims = [varargin{2:end}];
            r = zeros(dims,'Color');
            for k = 1:prod(dims)
               r(k) = Color('RGB',randi(varargin{1},[1,3]));
            end
         end
      end
   end
end

Реализация метода объекта прототипа

Цель метода, который возвращает массив объектов, которые “похожи на объект прототипа”, зависит от требований класса. Для Color класс, zeroLike метод создает объекты, которые имеют ColorSpace значение свойства объекта прототипа, но ColorValues весь нуль.

Вот реализация zerosLike метод для Color класс. Эта реализация:

  • Задает zerosLike метод как Hidden

  • Возвращает скалярный Color возразите если вызов zeros функция не имеет никаких аргументов размерности

  • Возвращает пустой массив если вызов zeros функция имеет любые аргументы размерности, которые отрицательны или равны 0.

  • Возвращает массив Color объекты размерностей, заданных вызовом zeros функция.

classdef Color
   ...
   methods (Hidden)
      function z = zerosLike(obj,varargin)
         if nargin == 1
            % For zeros('like',obj)
            cSpace = obj.ColorSpace;
            z = Color;
            z.ColorSpace = cSpace;
         elseif  any([varargin{:}] <= 0)
            % For zeros with any dimension <= 0
            z = Color.empty(varargin{:});
         else
            % For zeros(m,n,...,'like',obj)
            if ~isscalar(obj)
               error('Prototype object must be scalar')
            end
            obj = Color(obj.ColorSpace,zeros(1,3,'like',obj.ColorValues));
            z = repmat(obj,varargin{:});
         end
      end
   end
end

Полный список классов

Вот Color определение класса с перегруженными методами.

Примечание

В фактической практике, Color класс требует проверки ошибок, преобразований цветового пространства, и так далее. Эта чрезмерно упрощенная версия иллюстрирует реализацию перегруженных методов.

classdef Color
   properties
      ColorValues = [0,0,0]
      ColorSpace = 'RGB'
   end
   methods
      function obj = Color(cSpace,values)
         if nargin > 0
            obj.ColorSpace = cSpace;
            obj.ColorValues = values;
         end
      end
   end
   methods (Static)
      function z = zeros(varargin)
         if (nargin == 0)
            % For zeros('ClassName')
            z = Color;
         elseif any([varargin{:}] <= 0)
            % For zeros with any dimension <= 0
            z = Color.empty(varargin{:});
         else
            % For zeros(m,n,...,'ClassName')
            % Use property default values
            z = repmat(Color,varargin{:});
         end
      end
      function r = randi(varargin)
         if (nargin == 0)
            % For randi('ClassName')
            r = Color('RGB',randi(255,[1,3]));
         elseif any([varargin{2:end}] <= 0)
            % For randi with any dimension <= 0
            r = Color.empty(varargin{2:end});
         else
            % For randi(max,m,n,...,'ClassName')
            if numel([varargin{:}]) < 2
               error('Not enough input arguments')
            end
            dims = [varargin{2:end}];
            r = zeros(dims,'Color');
            for k = 1:prod(dims)
               r(k) = Color('RGB',randi(varargin{1},[1,3]));
            end
         end
      end
   end
   methods (Hidden)
      function z = zerosLike(obj,varargin)
         if nargin == 1
            % For zeros('like',obj)
            cSpace = obj.ColorSpace;
            z = Color;
            z.ColorSpace = cSpace;
         elseif  any([varargin{:}] <= 0)
            % For zeros with any dimension <= 0
            z = Color.empty(varargin{:});
         else
            % For zeros(m,n,...,'like',obj)
            if ~isscalar(obj)
               error('Prototype object must be scalar')
            end
            obj = Color(obj.ColorSpace,zeros(1,3,'like',obj.ColorValues));
            z = repmat(obj,varargin{:});
         end
      end
   end
end

Похожие темы

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте