SoA形式のComplex_Vector型を定義したとき、配列の要素への代入を演算子オーバーロードで定義をしたい

Question

配列の実部だけ、虚部だけへのアクセスを頻繁に切り替えて行うアプリケーションがあり、
実部・虚部だけへのアクセスを連続的に行いたく、SoA(Structure of Array)形式のComplex Vector型を作成したいです。

コード的には：

class Complex_vector{
public:
   double real*;
   double imag*;
}

というのを作ろうと考えています(実装中につき書いてるコードがコンパイル通らなかったらすみません。

このクラスとstd::complexとの組み合わせを考えたとき、
以下のような要素をとってくる演算：

int main(){
    class Complex_vector vec(10); // これはclassでallocate関数を定義済
    std::complex<double> a = vec[3]
}

については、以下のようにoperator[]で定義できると思います。。

std::complex<double> operator[](int N) {
    std::complex<double> ret;
    ret.real=this.real[N];
    ret.imag=this.imag[N];
    }

ここで問題になるのが、以下のような要素に代入する演算

class Complex_vector vec(10);
std::complex<double> a = 1;
vec[3] = a;

こうなった場合、[] operatorではあくまでstd::complexの返り値が返ってくるだけなので、実際にvecの値は書き換わりません。
(やりたいのはreal[3]とimag[3]にa.realとa.imagを代入)
なんとかこういった操作を定義する方法はないでしょうか。

Answer 1

殴り書きやけど、こんなことがやりたいんかな?

#include <vector>
#include <complex>

template<typename T>
class Complex_ref {
    typename std::vector<T>::iterator real_iter;
	typename std::vector<T>::iterator imag_iter;
public:
	Complex_ref(typename std::vector<T>::iterator r, typename std::vector<T>::iterator i)
		: real_iter(r), imag_iter(i) {}
	void operator=(std::complex<T> c) { *real_iter = c.real(); *imag_iter = c.imag(); }
	operator std::complex<T>() { return std::complex<T>(*real_iter, *imag_iter); }
};

template<typename T>
class Complex_vector {
public:
	std::vector<T> real;
	std::vector<T> imag;
	Complex_vector(std::size_t n) : real(n), imag(n) {}
	Complex_ref<T> operator[](size_t n) {
		return Complex_ref<T>(real.begin() + n, imag.begin() + n);
	}
};

// おためし
#include <iostream>

int main() {
	Complex_vector<double> cv(5);
	for (int i = 0; i < 5; ++i) {
		cv[i] = std::complex<double>(i, i); // set
	}
	for (int i = 0; i < 5; ++i) {
		std::complex<double> item = cv[i]; // get
		std::cout << item << std::endl;
	}
}

Comments

[Gustave]

まさにこれです。ありがとうございます！

[episteme]

やってることはわかると思う。 Complex_vector と std::complex との仲介役: Complex_ref を定義した。

[episteme]

そうそう、このままの実装だと Complex_ref どうしの代入、たとえば cv[1] = cv[0] とかがうまいこと動かんので注意。