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升级   91% TA的每日心情 | 难过 2012-8-27 18:22 |
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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。7 \8 G$ p2 ~% }5 W* `- C: b, i4 j. i
- l- h9 U+ g& C9 [ 基本要点:
8 g0 m& H9 g% e0 ~! N! @4 w& Y2 i7 s' z: L' j- P* n9 P: Q* p
(1)为扩展类型matrix编写运算符重载函数OpMatrix。
& x# x3 ~1 ] @0 f0 p: z* X" O# F J
(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。
/ O X4 v& o' q/ G0 X( |, G! y
; e: C! Z* m& x3 ]4 D (3)为扩展类型matrix编写其他操作函数(本例未提供)。* Z; V4 g" s1 R0 F
) e3 m- g) q3 I (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>
- 2 f6 L: u6 Q+ y0 h
- #include <iostream>
- , Q& H6 N) V3 Q- f* P5 {
- #include <math.h>
- , q1 s! b1 l7 X. B, j\\" |. u
- #include "lu32.h"
- 0 ?/ r, R7 f7 M q8 E4 M# A
- D0 R, }( j) P( F2 | b
- #pragma comment( lib, "lu32.lib" )
- % }! s) D9 B\\" x/ R$ {
- ; ]& u/ u5 B* H# o3 h* m+ {) T
- using namespace std;
- : z. J\\" i* p+ a9 h7 e W) @ A
- ' v& b6 ]; C$ ^* D8 N. b5 P9 a% I
- luKEY Matrix=-1000; //标识矩阵类型,最终的Matrix由LockKey决定
- 4 ?* {% H. m- A0 J
- ! a( V; Q2 a% V
- 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 7 E/ {/ w( U3 D' c9 d. s
- {6 B$ J$ B+ f+ s7 ^$ l3 |2 F) Q
- wcout<<pch;3 k: o# X: ~# t2 N\\" [( K# V
- }
- ! Z( k# ~5 Q; ?) J+ A% Z2 f: Q
- 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- P$ d7 r4 ^4 M- m& y# r- n
- {& W( G( {8 n, c\\" I. } Y
- }9 D, d3 D. H8 _% R- e# e1 L* O- i
- LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator) //运算符重载函数,用于LockKey函数5 c' A1 ?0 Q+ ]+ V; q
- {
- - f4 j) J6 q* E9 j
- LuData a;5 u/ a2 u& M( e
- luRealArray *pRealArray1,*pRealArray2,*pRealArray3;
- 0 Y7 E3 r! Q/ K/ ]7 [\\" s
- luVOID i,j,k,m,n,u,v;
- ( o! I( z/ O. s- n3 d! m% V
- double *pa,*pb,*pc;' Y: J' c* [, H7 p# O) ~# w
- luMessage pMessage;* \4 s9 ^+ n' \' r5 a
- wchar_t wchNum[32];% U# `\\" S$ U# T# A5 b E
- char chNum[32];
- % ^ g- X\\" A. A
- a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;5 P' P/ Y: c0 b6 k [1 G
- switch(theOperator)6 K% [, V9 Z6 G\\" E9 u) B1 r3 F
- {
- . c, I0 n% R; ]6 r! W
- case 2: //重载运算符*
- p( r# Z- x% g) w' q( n6 E5 M% c
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);2 M- u' e5 `3 U# Q+ d6 h! j; q) u
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- 4 M0 _4 P2 z1 e+ E7 a% u
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组7 S. d7 G( ~+ T9 x1 }
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)( ~7 H: \% ]2 z\\" @2 Y
- if(pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[0]) break; //维数不匹配- @6 ]9 ^7 f0 _9 T3 T# g4 s' F/ ~. z* x$ P+ o
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->Dim[0]*pRealArray2->Dim[1],2); //创建矩阵对象
- ]( O. P) [# h; i. u O3 h K
- if(!pRealArray3) break;
- ) h. t: ]8 J\\" X/ {( j
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray2->Dim[1]; //设置矩阵维数大小6 G, q7 o/ M# Q$ ]8 c
- pa=pRealArray1->Array; pb=pRealArray2->Array; pc=pRealArray3->Array;
- 3 G+ T\\" s( r c0 P0 K: L; Z- b; \
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=pRealArray2->Dim[1];# v& K& N1 S* p8 s
- for(i=0; i<m; i++) //矩阵乘, @1 L\\" u3 E C9 y' B+ Z
- {6 t2 q! I3 O/ S. N Z/ [9 z/ g
- for(j=0; j<k; j++)7 K2 R3 T I0 q% Z* Q
- {
- : _7 D# i7 R- j F
- u=i*k+j; pc[u]=0.0;! {, P6 V5 Q3 s1 T
- for (v=0; v<n; v++)- D6 |0 i, B3 W$ u
- {
- 7 o0 C+ ]- k/ w; n
- pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j];
- \\" H5 f8 E. K7 A. B3 w: K
- }9 A9 y Y/ B9 Q; Y
- }
- ! y; ]7 r7 z) @7 i/ G9 }/ Q7 v, k
- }
- $ v/ Q; @: o+ M
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象
- \\" w* a- N n0 ^\\" B) v
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;
- & r) m1 ?. a* B' T* Q3 h
- break;\\" W5 q0 @* ]8 M& Z% F2 Q( J! [' i
- case 25: //重载运算符.*$ O/ _; [5 h% ]4 c6 v; [' p
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);( Q\\" |# N$ C, Q' i; y
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- \\" J8 N3 T8 W& k6 v5 S6 z
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组
- 9 ^0 z Z/ j- T1 o4 D- Q
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)
- \\" a2 ~! y7 h5 s3 s# C
- if(pRealArray1->Dim[0]!=pRealArray2->Dim[0] || pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[1]) break; //维数不相同
- / l/ _4 f6 O9 P& w* M( e
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->ArrayLen,2); //创建矩阵对象
- + j# \0 E. G2 M6 ~! D9 w
- if(!pRealArray3) break;
- 7 [+ c, @7 x( Z- d! F z
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray1->Dim[1]; //设置矩阵维数大小2 y/ y6 k4 G8 t, V: x; K# Z( `5 z
- for(i=0;i<pRealArray1->ArrayLen;i++) pRealArray3->Array[i]=pRealArray1->Array[i]*pRealArray2->Array[i];//矩阵点乘# S$ A. w# H; ?' C& E
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象\\" G. Z4 L6 } U X0 t
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;7 Q1 m6 p. g; O' Q
- break;
- 6 j) l8 a6 B5 X0 ^4 o$ N
- case 46: //重载函数new( l( I# x9 Q$ p& \& ^
- a=ExeOperator(mm,xx,hFor,theOperator,luDynData_realarray); //直接调用基本类型luDynData_realarray的new函数
- 3 P' r4 Q' Z( b$ C
- if(a.VType==luDynData_realarray) a.VType=Matrix; //设置扩展类型为自定义的Matrix类型% J' E# n% }2 U1 M+ c\\" N
- break;! F\\" ^+ z+ P2 o3 [' n# Y
- case 49: //重载函数o
- 1 H8 _- E8 G( a) j
- pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User);7 P2 N; v7 u$ i, r
- if(!pMessage) break;
- 7 ~; k: L! d0 c4 n
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);) G. `3 z' A$ g- i9 _
- if(!pRealArray1) break; //对象句柄无效,不是实数数组
- 0 b) z ~ E6 s4 ], [. [
- if(pRealArray1->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)7 \( k; @; ~, S& M' g$ I
- pa=pRealArray1->Array;
- 6 R, A2 E) q: S: ^4 g# d5 ?& Z
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=0;
- 9 v& a* C% K; @4 ? q
- for(i=0; i<m; i++) //输出矩阵0 o: ^7 i0 p7 X7 m# s\\" j9 c1 F# `
- {5 x- A4 k+ E& R
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;
- : g- v! G\\" z; I r4 x- J2 b
- for(j=0; j<n; j++)2 @4 X6 H\\" y) Y4 S. v- o
- {
- ) p& I1 X7 v+ ~
- _gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);
- 0 P$ z9 v( M* C
- for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;}/ a7 u( h' Y4 l- Q( G5 I
- wchNum[u]='\0';3 D5 a0 `\\" O( d& W1 K ~
- pMessage(wchNum); pMessage(L" "); k+=2;
- % k4 X( U7 R$ o% D
- }- p/ [: @: ^* v
- }
- \\" @* }+ p+ O+ b8 T: ]9 b
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;4 `8 E3 L) i O6 [\\" {+ D9 Q
- 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
- ; B$ h: U\\" X/ K! k' s& M8 c
- break;3 W6 O% A2 B! d; d# G0 h+ E
- default:
- 0 T' P/ j! M4 j# X
- break; Z6 _) S2 q: c. u5 Q& @* k- e
- }5 ?3 u( P2 u2 w* Q: J
- return a;
- ) o+ M) a\\" u( g6 z5 c. t: _: q
- }9 R0 ^3 k2 J9 H, c6 }
- void main(void)
- ! F9 j' {- {0 `) m; x5 g: [' m
- {2 [; `/ p j+ m+ _6 l! P
- void *hFor; //表达式句柄% C' S* S) _5 p
- luINT nPara; //存放表达式的自变量个数$ P5 L' }: z7 E/ ]/ k# X
- LuData *pPara; //存放输入自变量的数组指针) \+ N& W: @4 u! Q- |
- luINT ErrBegin,ErrEnd; //表达式编译出错的初始位置和结束位置/ b6 y- \1 |$ J
- int ErrCode; //错误代码
- , Z\\" P9 `. ~* b% Z6 n. ?! |
- void *v;8 L! \, n& ?7 N4 a# J
- 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- z$ W/ B& L a: S
- //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
- O% c9 t; |' ]4 _; z! T+ J7 f
- LuData Val;
- , [6 L8 ?1 D6 M' Q
- if(!InitLu()) return; //初始化Lu5 f: U- p0 G! X
- while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix++;} //锁定一个键,用于存储矩阵扩展类型/ Y; I$ D1 h P9 V
- 4 G\\" E0 x: r* K
- Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix; //定义整数常量: E; K8 P) o\\" ?% Y$ T* ~) f. N\\" q* P
- SetConst(L"matrix",&Val); //设置整数常量* f. H' l/ j9 O: F. H' g
- 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
- 3 z d& j* v( q# q8 C
- wcout.imbue(locale("chs")); //设置输出的locale为中文
- # L, r0 {% W: {0 Z# r- `! a
-
- ' Y8 f& _\\" D' `7 j! D. j\\" i
- ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式
- ; g( S; ~$ V5 a2 _; M
- if(ErrCode)- a/ x& k% z0 a7 Q# j( k
- {
- 7 j7 {\\" w# @& c
- wcout<<L"表达式有错误!错误代码:"<<ErrCode<<endl;% u' K/ ~0 P) G2 R6 G, J
- }& e+ o- J9 ]6 q
- else X# f6 D/ i( u3 }, T\\" n
- {# t1 @5 k\\" ^& _1 n- |; _' [. B; E# A
- LuCal(hFor,pPara); //计算表达式的值6 A j8 \- @& F- I4 ]
- }
- + t. n; P) c; b' u4 ^8 p4 s! l
- LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix,本例中,该函数可以不用
- 1 W2 _1 Z6 Y* u
- FreeLu(); //释放Lu
- \\" A( u0 Q2 U! X0 }
- }
习题:. {1 S. x5 X" m- |% n
& \$ B. k/ T3 n1 s
(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。 , S) {2 j; W; [9 @; z2 m5 ?
/ M8 X1 q, C: r& e. Z: w (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)=
% z/ R1 t! r: w2 f - a=new[matrix,2,2,data:1.,2.,2.,1.],
: B/ s p' D1 r# j+ l6 S8 Y - b=new[matrix,2,2,data:2.,1.,1.,2.],, m( @5 e8 t, E* H3 }
- c=new[matrix,2,2,data:2/3.,-1/3.,-1/3.,2/3.],+ |5 p/ p1 k0 {% \9 o# Y8 ^
- t=clock(),6 K/ I6 T* i; f5 u& u8 _+ `/ R
- d=a*b, i=0, while{i<1000000, d=d*c*b, i++},
' P* ]- v' ?+ \: l0 B/ 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. 5.3 Q* s* w( ]3 S g& J W9 w
- 5. 4.
$ S, g& P: X; o- E ] - time=0.875 seconds.
\" s7 \& @9 i2 l - 请按任意键继续. . .
复制代码 Matlab 2009a 代码:- a=[1.,2.;2.,1.];
# G# L+ ^7 w$ A$ J+ P# ?4 Q! u; y - b=[2.,1.;1.,2.];
) @+ E# i\" y( v. ^1 h' s }2 r; t - c=[2/3.,-1/3.;-1/3.,2/3.];( p6 c& e% {$ x- v; k
- tic,
$ B9 j3 s) Y7 }\" d4 Z/ x# u - d=a*b;( L, L7 }4 R! n. Q7 G
- for i=1:1000000+ ?+ f1 A) u b3 v6 C
- d=d*c*b;1 ]/ |9 B# U8 i5 o' {& T' l
- end
% p9 h2 X; {* q! Y5 W5 [, C - d,0 v) u- H* c/ L6 O
- toc
复制代码 结果:- d =
1 o' Z* n* r5 j+ q) G+ R' \4 ? - 4 58 z9 I9 i9 ~, ]1 a9 s; |7 K
- 5 4
1 I) P5 N) ^# Z - 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。8 s5 o- M& A1 j' b( f. x
|
zan
|