- 在线时间
- 13 小时
- 最后登录
- 2013-12-8
- 注册时间
- 2010-5-13
- 听众数
- 3
- 收听数
- 0
- 能力
- 0 分
- 体力
- 399 点
- 威望
- 11 点
- 阅读权限
- 30
- 积分
- 282
- 相册
- 0
- 日志
- 0
- 记录
- 0
- 帖子
- 97
- 主题
- 45
- 精华
- 0
- 分享
- 0
- 好友
- 1
升级   91% TA的每日心情 | 难过 2012-8-27 18:22 |
|---|
签到天数: 1 天 [LV.1]初来乍到
 |
本例中,我们将基于系统内置实数数组创建矩阵(matrix)类型,即:基本类型为luDynData_realarray(标识实数数组),扩展类型为matrix(标识矩阵)。为了简单,我们仅处理二维实数数组即矩阵类型。
' ~* p8 z/ r0 M. ^
& A8 r0 R( G* c# m% w" t 基本要点:+ p l% z! W4 l
+ A8 a7 {) C1 K2 {# u (1)为扩展类型matrix编写运算符重载函数OpMatrix。$ Y; J" |# h2 F7 T: S
' r0 E5 J! _8 u' l (2)用函数LockKey将重载函数OpMatrix注册到Lu,锁定的键的类型即为matrix,要注册为常量,以便于使用。0 \ q5 w( k* n# X
/ Q4 S7 P$ y0 y" Z; W+ d: K% S' B (3)为扩展类型matrix编写其他操作函数(本例未提供)。. g: y& z! j- B( c! E
} j2 X( G. D" _$ A* j
(4)用函数LockKey解锁键matrix(本例中,程序退出时会自动解锁,故可以不用)。 - #include <windows.h> ~5 j6 E4 E\\" K+ B+ `5 E
- #include <iostream>1 H% m4 \$ M* a5 W
- #include <math.h>6 K. v; g4 W+ C: E
- #include "lu32.h"1 j$ U5 \- C( ^2 ]5 i- f, c
- 0 H5 Z\\" _9 D1 L# ?$ u$ g
- #pragma comment( lib, "lu32.lib" )
- 5 [0 |& s' P$ U6 j3 t\\" B( j
- 6 t3 ?5 g) @2 g, N L! g4 k# T% ^
- using namespace std;
- + u2 H0 W' x7 P( l
- 4 h# c4 J$ C# y3 n) I( z1 A$ z4 D2 G
- luKEY Matrix=-1000; //标识矩阵类型,最终的Matrix由LockKey决定4 [9 ?: p& T5 e
- $ d\\" s+ F8 J2 V0 r
- void _stdcall LuMessage(wchar_t *pch)//输出动态库信息,该函数注册到Lu,由Lu二级函数调用 * T6 F* I2 }0 m+ g: D7 D% K
- {
- - p* ?! d% c: v4 o6 G/ A\\" T
- wcout<<pch;
- ) w( a2 L2 \ m+ c% K6 M
- } d) v3 ?$ c$ B- E\\" m
- void _stdcall DelMatrix(void *me) //用于LockKey函数,因为是基于系统内置实数数组创建矩阵,故该函数什么也不做6 U\\" t* S) R4 T {3 a
- {! A/ `2 t, q- @8 t
- }3 H7 q% P4 k2 g9 d) a- {- ?2 b9 l
- LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator) //运算符重载函数,用于LockKey函数( T6 V; r. z5 O$ Y* [
- {4 n& y7 s, E/ x8 S
- LuData a;! t) c& C+ e0 C& H# N
- luRealArray *pRealArray1,*pRealArray2,*pRealArray3;7 e+ {' a4 W0 E2 P. ]* S- i( A
- luVOID i,j,k,m,n,u,v;6 l* V% F9 r% {. k L
- double *pa,*pb,*pc;; s- T- _5 R7 D0 f8 ^0 f
- luMessage pMessage;7 ]4 [# C% y+ P$ u
- wchar_t wchNum[32];& F9 N6 U/ s( }' \
- char chNum[32];* l6 c1 s$ j* M$ i2 w! l0 V6 x\\" _
- a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;
- 5 y; _ n |\\" L$ u; v& H! @
- switch(theOperator)
- . x! I, e; P' {1 N# K5 ]+ d
- {& z: F2 \+ u( k5 ]! ]
- case 2: //重载运算符*$ @7 M! D: h- T: b. ]' Z
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray); |- D: _. D' k) o7 g4 d* f* C
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- , h5 L m+ A' V$ i
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组8 v! Z+ U0 u% S
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)
- / [) m' s4 D a, S' T1 M
- if(pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[0]) break; //维数不匹配3 j4 M) {; y4 V: c* C
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->Dim[0]*pRealArray2->Dim[1],2); //创建矩阵对象
- 1 B# d1 b# a) @' D1 Z
- if(!pRealArray3) break;( z- f: L3 U% J, |# K, L
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray2->Dim[1]; //设置矩阵维数大小
- / R: I/ z8 o* W0 T
- pa=pRealArray1->Array; pb=pRealArray2->Array; pc=pRealArray3->Array;( n4 P2 X6 Y% j9 L
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=pRealArray2->Dim[1];
- 4 i4 |- q+ [ ~2 m# C
- for(i=0; i<m; i++) //矩阵乘7 Y4 k/ }/ X2 z* ^3 e
- {
- c- {( z1 g' @- E/ Q
- for(j=0; j<k; j++)
- / G( o' V9 G6 V
- {
- + ]5 j, d( U# T1 Z% U; V2 `
- u=i*k+j; pc[u]=0.0;/ p) q5 y9 t, J! T d. j
- for (v=0; v<n; v++)% @, q; l6 X2 j r4 g* }' r L3 Z
- {
- & h8 |\\" @1 ?' J0 ^5 M# @/ p\\" I
- pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j];
- * g$ z% n8 O! v8 O/ Y' t
- }
- # p$ m) U1 e9 H: {
- }
- 1 ?3 p1 g+ B6 a. @7 q1 Y; z
- }' c& S( p: J$ o# E) ~
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象. B/ G4 Z* K7 o
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;
- $ M7 m! M8 _- j\\" U, W7 [\\" J3 I
- break;
- 7 q) e1 z) y5 {$ J9 s7 l G
- case 25: //重载运算符.*. s) ?4 G1 Q& {& I' a. \+ O) G
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- - V$ |6 d$ ~0 i4 i: E6 G
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);0 Y- ^7 u2 W: A
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组: d, p0 `5 Y9 N3 t8 L
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)' X/ u9 e T5 I\\" V2 A( Q1 |- C
- if(pRealArray1->Dim[0]!=pRealArray2->Dim[0] || pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[1]) break; //维数不相同
- ' o' t3 d2 {3 c
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->ArrayLen,2); //创建矩阵对象
- 0 a1 [4 m- {. v& J% I\\" {& L% T
- if(!pRealArray3) break;
- # X. O, J( W* ~
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray1->Dim[1]; //设置矩阵维数大小
- 0 y- |2 d4 @ \+ ] A9 H
- for(i=0;i<pRealArray1->ArrayLen;i++) pRealArray3->Array[i]=pRealArray1->Array[i]*pRealArray2->Array[i];//矩阵点乘, c H) \7 o\\" v
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象2 C* @. d/ n8 @* W- q5 y+ i
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;( [4 q3 |+ p; x+ v( Z
- break;
- # M\\" p6 W& g& V3 O& _. J' U! d' @
- case 46: //重载函数new
- : U; y7 k0 k+ l4 {1 x
- a=ExeOperator(mm,xx,hFor,theOperator,luDynData_realarray); //直接调用基本类型luDynData_realarray的new函数' |! p3 x\\" b4 B
- if(a.VType==luDynData_realarray) a.VType=Matrix; //设置扩展类型为自定义的Matrix类型) w# `' J% Q3 F! m\\" g
- break;
- % ?4 P3 d6 j2 N3 s! m6 a- g: z
- case 49: //重载函数o. b) i) F& G* _' _\\" ^2 i
- pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User);
- 6 f9 F& v/ v2 m( Z0 C
- if(!pMessage) break;
- ! o. ~3 Q8 u/ r0 {2 Y/ W
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);/ U$ G# h* _) |) a( w$ h$ j
- if(!pRealArray1) break; //对象句柄无效,不是实数数组
- 0 s9 m$ h0 ^ c! w- T) [/ [
- if(pRealArray1->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)) z0 W k5 I5 z8 H; V+ a
- pa=pRealArray1->Array;
- ' z$ @! {: j* X- V' _/ v
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=0;
- 7 v+ ?5 T$ l! S5 X
- for(i=0; i<m; i++) //输出矩阵! F( b# y z+ z# \
- { |# n: }3 K9 r& y% i y3 t
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;
- ; v; h7 T& A; \% v: D
- for(j=0; j<n; j++)
- 2 |, A+ Q ^7 ^5 p3 ^6 X
- {- A% ?# y6 ^/ v5 z
- _gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);
- ( e# S- M& L* I2 ^
- for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;} d. {, t. W9 R4 w7 C1 w0 a
- wchNum[u]='\0';
- ' h- n( C2 h$ x! X% @
- pMessage(wchNum); pMessage(L" "); k+=2;
- 7 o, P. {/ t/ J
- }( L% X; x) z7 m9 c* R G
- }2 D* A' g4 c$ ]5 \: |
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;
- * J3 M$ }8 w$ @ @ X7 F
- a.BType=luStaData_int64; a.VType=luStaData_int64; a.x=k; //按函数o的要求,返回输出的字符总数
- 1 Z9 v) V: U f7 ~: c4 y p
- break;
- ; m, [' ~3 z\\" J\\" ^
- default:
- & W z* w6 v% q6 P* x: d\\" g- @3 F: S
- break;4 n7 Y/ d6 E. l e5 _0 l
- }8 ]; r( U+ i\\" c0 t2 H9 _\\" `* N9 H
- return a;; y! k2 | D A* B0 ~( M! l
- }& b! x* u& f2 |. N$ [
- void main(void)- U' Y& M7 C6 M k
- {
- 4 k) t9 v4 ]* W9 W$ r) {
- void *hFor; //表达式句柄
- , L& B, \. l+ P) e5 g& i
- luINT nPara; //存放表达式的自变量个数
- U% ~/ `% |\\" x% p
- LuData *pPara; //存放输入自变量的数组指针
- # A/ U9 p5 h& G6 N5 E% M7 e( r; u
- luINT ErrBegin,ErrEnd; //表达式编译出错的初始位置和结束位置
- 8 ?/ ?\\" |; I/ k$ h, P+ Y1 C
- int ErrCode; //错误代码 O# N9 x5 _% X* L0 D! \! g. J\\" } w
- void *v;
- 2 h8 |$ r1 m1 w, A
- wchar_t ForStr[]=L"o{new[matrix,2,3,data: 0.,1.,2.;3.,4.,5.]*new[matrix,3,2,data: 1.,2.;3.,4.;5.,6.]}";//字符串表达式,矩阵乘# R# h4 w7 M\\" D. i\\" I
- //wchar_t ForStr[]=L"o{new[matrix,2,3,data: 0.,1.,2.;3.,4.,5.].*new[matrix,2,3,data: 1.,2.,3.;4.,5.,6.]}";//字符串表达式,矩阵点乘
- - V6 y. o2 H V1 H7 l3 z. u
- LuData Val;6 _. s) D2 i* N
- if(!InitLu()) return; //初始化Lu& p9 S6 c# H/ t! U\\" u
- while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix++;} //锁定一个键,用于存储矩阵扩展类型
- , a; U9 u$ l1 ]
- $ F( H. L. Q4 [5 }# T6 I
- Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix; //定义整数常量
- 9 S O# k2 N' R7 }+ O
- SetConst(L"matrix",&Val); //设置整数常量
- 4 @4 G! H* V! U n
- InsertKey("\0\0\0\0",4,luPubKey_User,LuMessage,NULL,NULL,1,v); //使Lu运行时可输出函数信息
- 0 ]: g4 n2 G$ I/ z6 R' A! i7 `
- wcout.imbue(locale("chs")); //设置输出的locale为中文6 S- f- j& ~5 U2 n* R: r& S3 d
-
- ; h* G1 r: G2 y1 T1 T
- ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式$ i3 m. y1 R1 r% n6 j0 O0 g
- if(ErrCode)
- . `. g$ p6 m6 D$ ^* C7 }) h
- {& x% s$ k6 R' X. h8 c5 x1 I- @! C
- wcout<<L"表达式有错误!错误代码:"<<ErrCode<<endl;& {! i! |& t# b/ `# ?
- }
- . u( x4 w- }$ [; Y
- else
- g* K* z* R3 @5 O( g/ Q
- {
- 9 d2 Y\\" c3 [5 w' O
- LuCal(hFor,pPara); //计算表达式的值
- ' L1 U1 Y$ c! G+ \. ?
- }# X9 Q# h s# H8 I, H& B- \6 G
- LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix,本例中,该函数可以不用: S0 @5 Q6 M6 r. B
- FreeLu(); //释放Lu
- \\" N5 u1 ^0 y/ \; {8 g9 b, g
- }
习题:
0 m, ^0 f9 l0 b8 S$ n0 X
$ i% f1 x( O8 }/ ? (1)自定义矩阵的加、减、左除、右除、点左除等运算,自编测试字符串代码,重新编译运行程序,观察计算结果。 ' U# j. L! ?) R1 X- `; p
5 O9 H3 {( E% j& ~: K
(2)小矩阵乘效率测试。编译运行以下Lu字符串代码:- main(:a,b,c,d,t,i)=
: T% J% W5 E3 ]; [ - a=new[matrix,2,2,data:1.,2.,2.,1.],# X3 I5 J' p% A) l
- b=new[matrix,2,2,data:2.,1.,1.,2.],
: t+ L, r* r0 N: t9 y# \ - c=new[matrix,2,2,data:2/3.,-1/3.,-1/3.,2/3.],6 s T/ u0 l7 p, t/ u. R! x
- t=clock(),
. w/ ?/ Y k- D3 Y1 S6 i - d=a*b, i=0, while{i<1000000, d=d*c*b, i++},& P; [' I% \) k8 |( J
- o{d, "time=",[clock()-t]/1000.," seconds.\r\n"}
复制代码 C/C++中的字符串定义为:- wchar_t ForStr[]=L"main(:a,b,c,d,t,i)= a=new[matrix,2,2,data:1.1,2.,2.,1.], b=new[matrix,2,2,data:2.,1.,1.,2.], c=new[matrix,2,2,data:2/3.,-1/3.,-1/3.,2/3.], t=clock(), d=a*b, i=0, while{i<1000000, d=d*c*b, i++}, o{d, \"time=\",[clock()-t]/1000.,\" seconds.\r\n\"}";//字符串表达式
复制代码 结果:- 4. 5.9 W }5 H- D' s& E* s4 k
- 5. 4.
9 |5 g\" R\" W9 m+ M K. ?6 D8 j - time=0.875 seconds.
! h5 G% d: J& w- j3 r - 请按任意键继续. . .
复制代码 Matlab 2009a 代码:- a=[1.,2.;2.,1.];5 C2 W\" D, I( i6 i. q: Y- z2 Y( N
- b=[2.,1.;1.,2.];6 n% X# T5 P' i5 R% M. R
- c=[2/3.,-1/3.;-1/3.,2/3.];' q9 D9 M\" v2 b9 \8 G6 P; j4 p
- tic,
+ V3 l8 k- C! i) F2 A/ C1 d - d=a*b;
! b) |$ n4 n8 q6 g0 Z& I - for i=1:1000000) D3 v8 z! ?, [8 l
- d=d*c*b;
& }: S# C7 ?2 r- u! B% i4 d1 h - end1 ~% F7 {6 X6 Z$ I' z0 v
- d,
/ B1 a: n- Y& M: u v - toc
复制代码 结果:- d =/ ~' s: ]: Z) _
- 4 5) H; [9 o$ A* n/ m
- 5 4
$ P. R$ `8 e- s1 Q. l - Elapsed time is 2.903034 seconds.
复制代码 本例矩阵乘效率测试,Lu的速度超过了Matlab,主要在于Lu有更高的动态对象管理效率。
c' k4 d! ]% U |
zan
|