- 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。5 K2 @& g6 |" r0 [
% z. I j6 O' u( s6 x
基本要点:+ a+ R: A p) P. B; E# f. J9 q
& y/ j8 f4 f& q* a
(1)为扩展类型matrix编写运算符重载函数OpMatrix。
- J: K1 l& `8 u' ?" ]8 g) m u& I- }9 W: S$ n2 X6 S; g" P
(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 W' R$ n8 }8 X. s/ R, O
0 m3 ?7 N1 i& S8 ` (3)为扩展类型matrix编写其他操作函数(本例未提供)。
/ P, a6 R4 y) A" S9 i$ N
1 g* a' t0 \ O# e: [4 P. g (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>' }6 V' E. d! P- f/ Q
- #include <iostream>$ `+ X9 L3 L- v+ N$ y2 b- q
- #include <math.h>
- \\" N% M1 v- u* l0 b% P\\" m
- #include "lu32.h"4 o) X7 |( z+ t, a% `/ \# V5 _, ]
- + t% c6 B3 ^5 ~0 m7 U\\" Y9 G
- #pragma comment( lib, "lu32.lib" ). x6 W+ Z7 }$ A9 h$ t% D
- ) N$ l& a H$ b6 b+ k. G! @
- using namespace std;9 x8 |3 i6 m c3 R0 l7 {, O7 e: j
- . H: k9 P! ~9 J0 D- d0 s. \
- luKEY Matrix=-1000; //标识矩阵类型,最终的Matrix由LockKey决定9 ^8 ^4 j# n* k+ n2 }
- 7 K0 Q9 }8 a; V b$ E
- 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
- / ]/ r- z v I
- {8 Q$ w9 ?* d3 S
- wcout<<pch;& R$ D7 q: e1 l& G1 r
- }* X$ V# f2 }( e2 a+ a7 A
- 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
- . `2 s0 d0 f% ]4 `* [: |! @! y
- {
- + X& F0 x- J; j& G. E! e- g
- }
- 5 u8 U$ e0 Y( Y\\" b+ a
- LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator) //运算符重载函数,用于LockKey函数/ `2 K: z3 V, [$ \# K( z% q% X
- {. D/ c9 P. i* ^+ Y( w/ K# S
- LuData a;% Q) J3 R/ @# s$ D! B5 X6 |
- luRealArray *pRealArray1,*pRealArray2,*pRealArray3;
- 0 G, K\\" O R! I$ j% E
- luVOID i,j,k,m,n,u,v;
- 4 b, s3 r$ w\\" w5 c: R2 e O5 K
- double *pa,*pb,*pc;
- * S: ?: ^' I, V, _& G t
- luMessage pMessage;
- / H6 W7 F4 L3 i3 w7 {
- wchar_t wchNum[32];
- \\" r, J: F! h2 Z, R* m* }7 L
- char chNum[32];
- & g/ D2 f( l! b\\" m Z: n* K
- a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;7 s' j& X4 r0 g, F; s$ q9 G
- switch(theOperator)
- % _& f7 O, k8 l/ x+ ^
- {
- 1 |4 L( \1 `2 c. h
- case 2: //重载运算符*8 G' B; z1 j# k* }
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- # H\\" @$ ?* k( _6 ]' s% U) ]\\" A
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);6 k6 P9 m' s! C- H. }6 q G: r
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组6 b7 s- A6 e2 m6 B) v
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)
- ! A; q3 t. U0 w
- if(pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[0]) break; //维数不匹配1 n5 n. ?# n; d7 f% l. D
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->Dim[0]*pRealArray2->Dim[1],2); //创建矩阵对象
- 7 o+ o( g# b; ]' A$ y0 y
- if(!pRealArray3) break;\\" R& T- _' J\\" p
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray2->Dim[1]; //设置矩阵维数大小
- 5 S# a: v( L- S' k
- pa=pRealArray1->Array; pb=pRealArray2->Array; pc=pRealArray3->Array;* i4 D# F% M2 J\\" C# t7 D2 U
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=pRealArray2->Dim[1];
- % e: }( r8 U0 @* i8 w7 E$ D' e
- for(i=0; i<m; i++) //矩阵乘* S4 }. m* @5 a5 G! T4 ~7 I4 \
- {, l6 k2 ~6 d, u: f' i& |& g
- for(j=0; j<k; j++)( ~0 m$ |! N; h( P. C2 g- i+ ^
- {
- 3 W: F, C$ |, L# n( o' _2 {
- u=i*k+j; pc[u]=0.0;! ?0 S* ]. `9 l2 b2 H; M
- for (v=0; v<n; v++)
- 7 `/ W: |8 v\\" M# [! {
- {
- 4 G3 T+ \5 \$ O/ u
- pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j];. B2 N: Q4 Y. ^& k3 Q+ h l
- }
- 7 e8 \2 R! a$ ?; _\\" A0 t- x' p
- }
- \\" b1 E$ F* H- w/ U8 E* ^( m
- }
- ; P J! v, t' V( } n/ J8 p
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象
- 9 B4 _# p* {2 ~+ p! O9 h
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;
- 8 |$ y' q6 r& g\\" R) P4 v. U9 J8 g
- break;, f6 a5 h( O( R\\" g& Q
- case 25: //重载运算符.*
- 3 T. w5 Z1 m: H4 _; f: T& F
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- ; E+ }; P8 B& r x( P
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);; b* M5 L\\" b7 ]. O' d) d& d
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组! K+ \! T {7 k' n r. X
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)
- , K2 C3 r+ }/ f: x
- if(pRealArray1->Dim[0]!=pRealArray2->Dim[0] || pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[1]) break; //维数不相同* p. D6 B, U7 H/ t E
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->ArrayLen,2); //创建矩阵对象3 [5 ]+ d$ O6 D' N
- if(!pRealArray3) break;1 ?\\" d0 `2 Q* `* k/ u( I
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray1->Dim[1]; //设置矩阵维数大小
- 3 B9 T\\" ?) _7 k
- for(i=0;i<pRealArray1->ArrayLen;i++) pRealArray3->Array[i]=pRealArray1->Array[i]*pRealArray2->Array[i];//矩阵点乘4 z2 B: B' z1 a. C
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象
- $ w4 n4 u9 h& M0 _& ?\\" r5 h
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;
- \\" P8 H6 E2 J4 h4 o- b5 B# V W
- break;. Z' ]/ Y$ B. E! |- K
- case 46: //重载函数new\\" d; s6 b: j$ w6 ~) I
- a=ExeOperator(mm,xx,hFor,theOperator,luDynData_realarray); //直接调用基本类型luDynData_realarray的new函数
- # ?% [3 Z3 j/ ^0 q0 [; i1 \
- if(a.VType==luDynData_realarray) a.VType=Matrix; //设置扩展类型为自定义的Matrix类型
- $ f: f5 Y: W( |3 A: D* r$ n
- break;
- + F4 ^5 M( i9 J5 C; F: m' c4 p1 \
- case 49: //重载函数o |$ [6 F. }2 b+ e
- pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User);
- 2 f9 U8 e `8 f5 L, K% Q
- if(!pMessage) break;
- 7 `% v* L7 e4 i) Y8 C7 M+ I4 d
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- & F9 {5 A& x5 F: g$ u' D0 d
- if(!pRealArray1) break; //对象句柄无效,不是实数数组1 R, n, _3 @+ U; Y4 @
- if(pRealArray1->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)
- 9 o$ ]- a& z6 @7 X3 |
- pa=pRealArray1->Array;
- ( M7 B7 v# O+ [! s2 I
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=0;
- 0 I* O$ Q$ s0 j$ s ]
- for(i=0; i<m; i++) //输出矩阵
- \\" \9 A, S' g( M7 u
- {
- 3 {\\" t0 v- B7 {9 _# N6 x% [
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;
- # o# }2 I, |1 b& g; x% {
- for(j=0; j<n; j++). z/ ]2 W, c; j# R9 w
- {$ e) [* @; p6 S& F\\" }
- _gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);- ]! Q7 C7 P1 s! k U+ w/ X
- for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;}6 x! W\\" v& v8 P' K6 c
- wchNum[u]='\0';
- 4 g' c9 l/ h$ k3 |! O
- pMessage(wchNum); pMessage(L" "); k+=2; \- b5 ?) c6 L/ e# d
- }- o( z. _- M& S$ T' V7 c/ w+ _
- }
- 8 N# ` j. F0 K4 {7 `5 b j0 c& j, z
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;
- v: D* Z9 m3 F\\" o5 L5 }! k
- 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
- + C9 o& O& `' D( l6 A. I: u2 @$ F
- break;
- 4 m1 q5 k* E3 t
- default:
- ; f' s3 ^) ^# a+ |. B* b D
- break;, E+ v\\" R% g1 r* i W
- }' Y9 ?( j% N$ B, V( U
- return a;* J- j# F5 g% ~8 p0 _3 C
- }$ }4 B, l; M. X\\" D# ?( L
- void main(void)
- 1 p- a# @# t. X$ g
- {! M [$ {, D5 b! s# U$ O/ G+ A
- void *hFor; //表达式句柄
- ; ^5 c1 y2 w\\" L% E
- luINT nPara; //存放表达式的自变量个数# V7 B+ o\\" I! u: e1 m
- LuData *pPara; //存放输入自变量的数组指针
- 7 f8 s' T+ z8 K
- luINT ErrBegin,ErrEnd; //表达式编译出错的初始位置和结束位置
- 6 ]; b& A9 h8 G h4 X% G; c
- int ErrCode; //错误代码
- 0 ]7 e8 ^: r: x# e1 O) C2 t
- void *v;
- , T& [. q0 h8 I5 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
- / i# I\\" M6 r$ A
- //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
- 7 _7 A4 h- T3 q1 H- R$ a
- LuData Val;
- ! f) J0 A' X, F' f; s
- if(!InitLu()) return; //初始化Lu
- & |; x8 M9 v% w
- while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix++;} //锁定一个键,用于存储矩阵扩展类型# ^4 o% K ?5 {: H$ `0 O4 X$ H, k* ^
- 8 a8 d1 V ~2 Z\\" m\\" g; ^4 }* D
- Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix; //定义整数常量
- 8 x0 q\\" e; p8 A. s: ^
- SetConst(L"matrix",&Val); //设置整数常量& }# [. y5 P! B$ C5 J8 }
- 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
- / F5 ]. \& D3 a4 d% n
- wcout.imbue(locale("chs")); //设置输出的locale为中文 r- `. g$ j* m
- 7 M/ K0 v7 `+ r& w. i% z
- ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式5 k1 Z) o\\" L9 T: ?5 Q\\" g6 L2 z
- if(ErrCode)
- & @% x1 x& \5 ?3 _; R
- {9 O# ~\\" m4 H; M) c
- wcout<<L"表达式有错误!错误代码:"<<ErrCode<<endl;7 j4 b3 P5 V' N& u3 n. k6 Y( e
- }
- 0 E+ i$ b1 {; Y0 j: s8 z, w2 G$ |) ]! G
- else$ t5 h# Z! e5 c: I4 Y7 X
- {
- ' c( t' |) D9 m8 |, e
- LuCal(hFor,pPara); //计算表达式的值
- 3 A5 I8 l/ x% @) C\\" `( m
- }' t% D9 t\\" D3 f2 b# _
- LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix,本例中,该函数可以不用
- * K3 N\\" a\\" N3 V* s6 r9 E
- FreeLu(); //释放Lu
- & w* @! v2 |; _8 f! }
- }
习题:
6 j( s6 K! g* y7 ^$ T3 P: H) B4 G# T! g# [% C* z
(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。 # p- o! a9 j9 ^: D8 b2 U, B( }1 G
. v. X# e1 n9 |% h4 X (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)=. m7 U3 F R {8 l1 I\" _
- a=new[matrix,2,2,data:1.,2.,2.,1.],
2 p8 v4 t; C( ?# B1 B\" K1 |9 d% W - b=new[matrix,2,2,data:2.,1.,1.,2.],' P6 A. w; { F* x {3 G9 w
- c=new[matrix,2,2,data:2/3.,-1/3.,-1/3.,2/3.],2 P; W- D9 ]: d% o6 ]
- t=clock(),
' B0 T, u+ n; d9 a: Y4 a) R - d=a*b, i=0, while{i<1000000, d=d*c*b, i++},
9 p$ k6 D) n2 _* h/ I; m8 r) F! W. O - 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., U* y. @/ e/ j( J
- 5. 4.% Y# w' t; y- ]! }
- time=0.875 seconds.
% M) v' i) g: y# L l3 ~' q1 d - 请按任意键继续. . .
复制代码 Matlab 2009a 代码:- a=[1.,2.;2.,1.];
+ r% s# I9 X5 e7 S\" `3 [+ I - b=[2.,1.;1.,2.];
: ~1 v, d5 v8 G% b2 p1 ^$ u - c=[2/3.,-1/3.;-1/3.,2/3.];
7 O8 \2 m8 [7 _% E+ ^9 _7 M, X - tic,
! w1 \, f5 m, F4 T6 B - d=a*b;
+ C: T8 `, Y\" K- F, s8 P - for i=1:10000008 H; i! o- x% u/ z
- d=d*c*b;
& a! M9 U! r* v - end0 S( A. n% W: f6 M: I5 }/ j3 \
- d,; K G\" s3 \/ C' {/ U$ q: f
- toc
复制代码 结果:- d =6 i& ~- I2 z% j3 w% Y
- 4 52 w+ I8 w) c9 S) i. ^/ h
- 5 4
) {3 Q* [: j/ y6 F } - 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。
: S8 _0 N3 ?& M7 D5 u- R |
zan
|