- 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。$ N0 w' p, T' Z" r' e8 b
, s, h" _( l/ K, _# m O
基本要点:
6 ]0 c) K$ q9 g! `- Q
) [' |9 t% }" E# h' P- h (1)为扩展类型matrix编写运算符重载函数OpMatrix。
! T5 t! X6 k% {0 N0 ?) B
4 g2 o: M/ T: g1 g (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 b3 h E y! r% E, t
% @- D: }/ Z) O
(3)为扩展类型matrix编写其他操作函数(本例未提供)。) ~/ T6 v, y7 ~
; t1 g, w) p7 a+ |! j" N$ H4 w4 ^
(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>
- N* v, U3 E' {. h M! m+ g% h- l+ B, i
- #include <iostream>
- / E# ^2 l; ^: a% u) p7 K
- #include <math.h>0 o N' s: e8 Q+ H
- #include "lu32.h"
- ' }$ H, X* j5 _2 }( p8 w
- - n8 c! t) L- F
- #pragma comment( lib, "lu32.lib" )
- 3 @$ B5 ~ ?# d9 x# v# T/ M/ F% i8 k
- ( L/ K* _' f# V. f
- using namespace std;/ X0 A$ o4 Y# v6 e- @' W
- \\" w: F# Z4 A# b E6 Q
- luKEY Matrix=-1000; //标识矩阵类型,最终的Matrix由LockKey决定
- ! [& Z6 E- v2 ?- P h
- ) x2 g* T. K e7 p3 M1 V+ c
- 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
- 8 _4 ~- k. O; L4 ~8 y) @7 T4 d. ~
- {
- 4 T# Z2 | e% F! ^
- wcout<<pch;' r+ L W$ G q; r
- }
- % @\\" t4 U4 V1 v( |5 x/ @: m$ l0 p\\" 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$ B9 C6 D! Q$ m6 {' f( r
- {+ j0 e/ n# q! d8 D+ M0 R
- }\\" N\\" u$ k5 _1 }( k
- LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator) //运算符重载函数,用于LockKey函数
- / e1 t1 W# ?/ A9 v3 V
- { D8 t. H1 T1 J, l, B
- LuData a;4 E& c! W, z, u/ p: k* z8 Q
- luRealArray *pRealArray1,*pRealArray2,*pRealArray3;/ |3 {2 K) ?: L }\\" e
- luVOID i,j,k,m,n,u,v;
- & ]' K# I5 q4 j8 b: a6 t2 i) S
- double *pa,*pb,*pc;' Q\\" `+ Z1 x! t# s
- luMessage pMessage;
- : s& V! I( w\\" a$ [
- wchar_t wchNum[32];
- - |1 {5 U) b% N; S. j0 k
- char chNum[32]; u( X [1 Z) e; p2 M
- a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;/ \7 W- `1 `' a
- switch(theOperator); `3 x) Y3 f/ I/ ^; q8 I
- {
- ( ?8 |+ K4 e! y
- case 2: //重载运算符*# O' p) R' x n4 R: V& Z
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- , s+ h6 D\\" C( R7 Q; t
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);4 P0 _! d5 ?+ u1 I! Y) J3 o- t f
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组
- 0 z# Z' r: s7 ~0 c7 y. q
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)7 H5 D$ C' {: I1 z: k( e2 N
- if(pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[0]) break; //维数不匹配\\" U8 K, P5 e4 b, P
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->Dim[0]*pRealArray2->Dim[1],2); //创建矩阵对象: O$ E1 G! p6 `4 }1 N% _/ `
- if(!pRealArray3) break;+ l( Y$ \- \# g; H# b' n( w4 o3 ?
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray2->Dim[1]; //设置矩阵维数大小
- : b3 {7 V9 n# F\\" B
- pa=pRealArray1->Array; pb=pRealArray2->Array; pc=pRealArray3->Array;
- # L: D1 {7 M7 ~/ B' t
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=pRealArray2->Dim[1];
- - ^8 J$ H4 c$ j6 N
- for(i=0; i<m; i++) //矩阵乘
- \\" e$ u6 j. J& G) O\\" c5 E; r\\" { y
- {
- * m$ H) g3 W% i! k7 K- h
- for(j=0; j<k; j++)
- 3 P) \) p: |* r
- {) A6 n' { `& ]+ M3 h. ?
- u=i*k+j; pc[u]=0.0;
- 7 i3 {+ V* j. g1 l
- for (v=0; v<n; v++)+ ?' |. _6 U, w j+ D
- {
- 0 k! \* U% r, y\\" u/ F/ `+ m& _
- pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j];
- \\" b) \- ^2 v( B0 l! `
- }
- 1 ?5 K% W: J+ _# Z; Q\\" E. ~8 g
- }! p7 B2 Y+ |6 ]\\" \$ _
- }4 Z/ z f+ a1 ?6 V& W }
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象
- 4 Q\\" n0 {$ O& |1 V* ?
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;
- - D6 k% m& n8 H; D4 T8 B
- break;
- 4 R4 E- w% ~& e. G4 k
- case 25: //重载运算符.*
- 6 S& H) f( d) S6 j
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- 7 Z- n8 U; `* [9 T. G+ I- ^( u% K
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);5 {3 T/ z+ G# r) [/ _1 l
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组) ?8 V1 _. y, H; f
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)
- # C- c: @& n( ?, y& ]( i% O8 l\\" t
- if(pRealArray1->Dim[0]!=pRealArray2->Dim[0] || pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[1]) break; //维数不相同
- 6 y7 `4 {* z4 {: W
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->ArrayLen,2); //创建矩阵对象
- : g) W\\" f0 m\\" o3 r, s! S
- if(!pRealArray3) break;8 D6 i9 e* u8 l! B
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray1->Dim[1]; //设置矩阵维数大小3 U d. c: u7 S- p
- for(i=0;i<pRealArray1->ArrayLen;i++) pRealArray3->Array[i]=pRealArray1->Array[i]*pRealArray2->Array[i];//矩阵点乘
- ; W\\" ?9 [8 t: `9 G8 Y4 U
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象
- ! ]8 _& R& Y5 d- x9 r, T# a/ E
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;$ D ^, B- Z2 N! P
- break;\\" {+ `6 B/ i4 _. y7 h2 Q) n
- case 46: //重载函数new
- 4 w4 |3 D5 j! W8 P8 L6 i: F: Z\\" d
- a=ExeOperator(mm,xx,hFor,theOperator,luDynData_realarray); //直接调用基本类型luDynData_realarray的new函数
- 3 c; X+ V o: P+ a+ C& F
- if(a.VType==luDynData_realarray) a.VType=Matrix; //设置扩展类型为自定义的Matrix类型
- \\" h( O0 i- l1 [4 V. E9 A5 O! i' A8 f\\" r
- break;; F+ k9 w9 `' \1 @
- case 49: //重载函数o \0 C7 r3 O$ G& F) ?6 ?
- pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User);
- & C8 l& \9 y) V! Y2 C7 G+ A7 S
- if(!pMessage) break;. q! S$ ?9 G l% `- [
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- ! M s3 `/ b n/ L- r- ]
- if(!pRealArray1) break; //对象句柄无效,不是实数数组- e2 M6 H% Z8 D8 M8 D6 B1 \
- if(pRealArray1->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)4 U+ }& q9 Z9 \; j
- pa=pRealArray1->Array;
- 5 T* j/ A* O6 N u$ d
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=0;! a$ \ ?& [+ V8 Q. o6 b
- for(i=0; i<m; i++) //输出矩阵
- . D2 x' }# g\\" F9 @6 o
- {
- + C( `; M: x( g9 R; d( I: }' m7 `
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;
- % U\\" b% E/ Y$ Q7 G. u4 d- u, D' F3 M! ]3 v
- for(j=0; j<n; j++)+ K2 i* ] _0 T0 n' A
- {& ^$ \2 b# U% l1 p1 q. {
- _gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);\\" h/ R/ S+ O2 l7 t1 ?2 I: O/ s/ d3 H0 {
- for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;}! s1 p7 @\\" \( w! r
- wchNum[u]='\0';. K6 q i0 A7 h6 H
- pMessage(wchNum); pMessage(L" "); k+=2;
- d% P9 C\\" v1 @
- }
- 7 ?! q2 t) l8 l x7 J7 j$ y
- }
- - V- Z7 H0 b& Q3 D' f* a2 I+ o
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;6 ^6 `+ h( }4 C- O' U- x
- a.BType=luStaData_int64; a.VType=luStaData_int64; a.x=k; //按函数o的要求,返回输出的字符总数) y2 V# Z% X. \) f$ l0 J! R
- break;
- ; m* k! q# Y0 I' x7 U( p
- default:
- . h; V+ m' Z9 w
- break;2 W1 b! y+ y2 _0 b* \
- }! {\\" c4 t; E1 z& {9 s
- return a;0 L. g8 L3 n3 i. }6 g
- }
- ) e+ T$ _5 p\\" b$ Q! o1 f\\" k
- void main(void), G4 c' T/ P4 w! L/ e
- {
- 3 x2 A& q) N. W( [! b4 G
- void *hFor; //表达式句柄6 v4 @) O6 H4 q; i5 U' [
- luINT nPara; //存放表达式的自变量个数
- + @6 @% @ K& a
- LuData *pPara; //存放输入自变量的数组指针
- ) f/ @; d# ^+ B
- luINT ErrBegin,ErrEnd; //表达式编译出错的初始位置和结束位置 i& e( _$ y! e5 j, o3 g$ F& S
- int ErrCode; //错误代码7 l+ T& D$ y; t# i+ ^( u
- void *v;0 v) s5 I9 A0 p' ^
- 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
- 8 f/ k* A& |8 W+ d4 r! f
- //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
- 8 _( S. V- \( X. Z1 c- M: m d$ j
- LuData Val;
- * j9 {# G0 @9 g\\" a9 B
- if(!InitLu()) return; //初始化Lu
- % b6 ~4 `4 p0 X C5 f; W& y; M
- while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix++;} //锁定一个键,用于存储矩阵扩展类型
- : m0 S* n; }8 y& z8 E, Q2 }$ P
- 0 b$ `( C+ S% r% T9 m+ ?. Y, A: x
- Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix; //定义整数常量/ L- B# Y, T1 n
- SetConst(L"matrix",&Val); //设置整数常量
- ; _; O) q! L* \/ m9 }6 Y, U* j
- 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5 p/ [\\" _9 e9 y5 o0 t. T
- wcout.imbue(locale("chs")); //设置输出的locale为中文 z- v+ y. \\\" C
- ( ^# @# B0 o& x$ P- l5 [8 D
- ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式' c1 h6 c0 Y' [% _5 t
- if(ErrCode)
- . U- \. p4 `3 f4 v: C9 a
- {
- ! z x, }! ?' o, d `+ t3 p
- wcout<<L"表达式有错误!错误代码:"<<ErrCode<<endl;
- . v% X. q S B& K$ G9 v
- }7 D, N4 I* _+ i& R1 L) O0 [
- else
- h' x y; X, _5 L5 T& w
- {
- % I( o% M7 i! u3 Q6 C
- LuCal(hFor,pPara); //计算表达式的值* ?' T+ |( G3 m2 l
- }$ }- s5 x& C: V0 a/ n' v$ m
- LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix,本例中,该函数可以不用5 u, a2 L3 @0 s4 l$ i- h2 T; N+ ]
- FreeLu(); //释放Lu
- - W, ~% j. ~2 D9 [5 [( [
- }
习题:8 \7 Q5 y$ y! Z# y; K
! `9 u! w' j8 _3 X3 M
(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。
0 I$ a1 y6 j J3 Z3 D# Q* u: [* M
5 y! v: h y+ f+ v5 a (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)=
0 T# u! H+ b! w3 h - a=new[matrix,2,2,data:1.,2.,2.,1.],\" q1 V) x' _7 d- Y! O
- b=new[matrix,2,2,data:2.,1.,1.,2.],
) ^; S, B, u# s+ Y# Q! z - c=new[matrix,2,2,data:2/3.,-1/3.,-1/3.,2/3.],
/ n\" T! B3 ]$ ^9 ^5 M - t=clock(),* Y0 V! s- S8 e$ S) U
- d=a*b, i=0, while{i<1000000, d=d*c*b, i++},
& ^) g# f, y# h/ D( |( L - 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.: \1 w2 ?% ?3 T\" W
- 5. 4.3 K* m5 Q% k. n8 V
- time=0.875 seconds.7 H' [6 P8 e; X/ l
- 请按任意键继续. . .
复制代码 Matlab 2009a 代码:- a=[1.,2.;2.,1.];
+ E' X: |: V, K0 P\" L: O/ _, c - b=[2.,1.;1.,2.];0 f& k% ~2 }) O
- c=[2/3.,-1/3.;-1/3.,2/3.];( E% r6 f, F# a$ g' Z) Z
- tic,
' s9 J8 s$ k( ~) `) I t0 Z - d=a*b;
5 t- ~* j: h8 l# J+ J - for i=1:10000009 g8 O7 x! v! K6 X* \, s
- d=d*c*b;6 [* W+ F6 N! E+ q. w- k\" x# R& Y
- end
6 [5 G: |' X8 A2 k; o% G: s6 w) K+ m - d,
# V0 a# O: l/ ]; [: R1 x, z - toc
复制代码 结果:- d =
. H% Z) N- ]: H* Q* ]$ `2 I, z; r - 4 5& Y2 e; H- m/ L7 |3 t. v5 a9 S
- 5 4
1 U6 V9 B9 A* b3 J - 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。
4 g p2 Z: a% n8 C( P |
zan
|