Lu中的运算符重载

forcal

    在Lu中可以很方便地对运算符进行重载。例如：

1. thetype(x,y,num,op)=which: s8 N7 v& t/ Y+ L, C
   
2. {
   1 @* ~% G# H( T/ i8 n5 x+ T6 y! p
3.   op<0  : return[newtype()],
   3 w, t3 S& e, `- m1 E, W( h; b
4.   op==0 : x-y,    //重载运算符+
   ( ?! ?( t8 c- E+ M( M& V9 Q! O
5.   op==1 : x+y,    //重载运算符-5 n. T2 v3 n5 e0 y
   
6.   op==2 : x/y,    //重载运算符*
   9 L' O' M2 l* g# z+ l; @
7.   nil             //该数据类型不支持该运算符的重载，返回nil) R9 R; n! @- o- C
   
8. };
   6 Y- B7 U: B/ ]2 ?. o' g& O) H7 q5 q& s
9. test(:type,a,b)=. o- b, H1 H# Q; o, j
   
10.   type=thetype(0,0,0,-1),  //获取新数据类型2 h6 z2 n$ B# [
    
11.   a=cast[3,type], b=cast[5,type],  //强制转换为新数据类型- D0 M# T8 l# j  z4 V% q$ _
    
12.   o[" a=",3," b=",5],  //输出a和b
    + P6 b$ [! [2 a' ~  {
13.   o[" a+b=",a+b],      //计算并输出a+b，变成了a-b4 D9 v1 _\" f7 j
    
14.   o[" a-b=",a-b],      //计算并输出a-b，变成了a+b
    : B' W( ?$ x. ]5 S' |. M
15.   o[" a$b=",a$b];      //没有重载运算符$，故输出nil

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结果：

1. a=3 b=5 a+b=-2 a-b=8 a$b=nil

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＝＝＝＝＝＝

. I* K  S, F, P) m& _/ K  Lu核心库中没有提供矩阵运算，但在脚本中可以通过重载运算符来实现：

1. outm(x:i,j,m,n)= //输出一个矩阵
   ' c5 `- N& ]\" S% t6 `\" {4 z) |
2. {
   ' K+ H, G* {7 }# R7 i
3.         len[x,0,&m,&n],8 q7 f4 B4 M* v7 z  U# h( @4 O% [
   
4.         i=0, while{i<m,
   , T* w* A& \% f: ]& z* o. S0 c; A
5.                 o["\r\n"], j=0, while{j<n, o[x(i,j),"  "], j++},
   $ Q- S) n: I9 v$ c2 @3 }- \
6.                 i++
   # G3 p* O- n* o: D% c4 H
7.         },
   ) Z  i. ]+ s& G: x- r# G
8.         o["\r\n"], x& P6 k+ T0 D; j, v
   
9. };( P* D( q& A! n
   
10. mymatrix(x,y,num,op:c,i,j,k,m,n,u)=which //定义矩阵运算$ A1 R7 J& d+ W8 W5 f
    
11. {1 H/ {  G  \3 j- X, U. j
    
12.         op<0  : return[newtype()],
    4 B) O1 \+ h. y/ z
13.         op==0 :        //重载运算符+
    & M: F9 S+ C. a' V& A
14.         {
    7 S& s! C+ B1 n, d\" k2 q
15.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),' ^. I0 `+ n  X- v
    
16.                 i=0, while{i<m,
    / G- W3 ?: N' p\" s1 i7 S% h5 Z
17.                         j=0, while{j<n,! \( \) g, k% X; D  I: h# c2 F) b
    
18.                                 c[i,j]=x[i,j]+y[i,j],8 L' B! B# ^  }7 F7 |- j  x$ f
    
19.                                 j++
    6 `) \\" e+ }\" T* l6 H
20.                         },
    $ ?, @% ^% I. [* p% {
21.                         i++\" Q$ H% v6 h5 [6 d% ?' \
    
22.                 },\" Y+ p+ u( y! }% ^
    
23.                 c' {  o& B. A% V
    
24.         },
    ( a9 A7 r8 D- j% U) @) S) ]
25.         op==1 :        //重载运算符-. W7 q+ D- s6 @( l4 _& s
    
26.         {  V\" _- U5 l5 X- Y# l( y
    
27.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),0 U$ G7 N  K# \1 x* I3 ~+ U
    
28.                 i=0, while{i<m,1 U3 a- P0 u9 o  D2 G# p
    
29.                         j=0, while{j<n,3 Z$ t$ t( Q+ i
    
30.                                 c[i,j]=x[i,j]-y[i,j],
    : V5 m) j/ _+ M/ Q/ r- `
31.                                 j++) h- o% C$ E; r' A* ^& w. u) W2 k
    
32.                         },
    ) P5 P: ~* q* f! F! e! ]
33.                         i++' p, i1 z6 E+ R: a: y/ f& Q
    
34.                 },
    ! j( ~! H/ O6 B
35.                 c
    : W0 w2 n; o: v
36.         },% r8 D; x' N0 _. g1 U
    
37.         op==2 :        //重载运算符*
    + Z6 u/ w9 \( b* W
38.         {4 W- L& V* ~9 u, y/ O( w
    
39.                 len[x,0,&m,&n], len[y,0,n,&k], c=new[reals,m,k].global(),+ }$ H0 Z: i* M\" N7 g2 q
    
40.                 i=0, while{i<m,
    0 b. y8 L6 P, V7 H0 ^
41.                         j=0, while{j<k,- i' H6 `& L3 P  M7 r; U+ V
    
42.                                 c[i,j]=0.0,
    * ^+ v  ^/ j* h: _
43.                                 u=0, while{u<n,
    . n; K# k8 R. ^\" d- f- x
44.                                         c[i,j]=c[i,j]+x[i,u]*y[u,j], u++' S& C% i0 S& I& l+ Y
    
45.                                 },
    ' t2 V2 m9 S, H0 E! z( X
46.                                 j++
    6 s  d: N# r\" k1 Z, ^: Y3 M
47.                         },
    0 B\" ]) X- |+ T, ^+ E
48.                         i++* _2 M' V. |9 D
    
49.                 },
    ! O. |, c% d0 ~% Q1 O; T6 J3 N
50.                 c
    * B, h/ ~2 F& s. ]
51.         },& i1 k9 |7 L* J5 h
    
52.         op==25 ://重载运算符.*6 T; t  }' x! ^\" ~7 s$ \8 R& B6 v
    
53.         {2 e0 O( E7 X) i0 Z2 F: O; I
    
54.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),% X& q# M! v/ W4 a. B! D
    
55.                 i=0, while{i<m,9 H) W3 k- r& W' t+ K7 J+ |
    
56.                         j=0, while{j<n,
    . u6 _8 }: V7 s* [\" i
57.                                 c[i,j]=x[i,j]*y[i,j],6 N8 D3 R3 h! ]3 z5 Z
    
58.                                 j++, u+ P2 \; `1 \) A5 f
    
59.                         },' c7 s- X2 W! D
    
60.                         i++* B. [: Q3 ^, `. }8 r
    
61.                 },5 Y+ X- H+ T! u) a
    
62.                 c2 }6 g5 ~# F4 h% W8 k\" Q
    
63.         },
    5 Q. \+ r  }3 g. D( P5 f
64.         op==26 ://重载运算符./1 k  d# w5 M  Z3 s7 ]
    
65.         {
    - T3 x: W; k9 ]: f+ R
66.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
    ) w9 Z% j\" C+ w9 d' j7 l% D
67.                 i=0, while{i<m,\" w. D9 p' _) J- k
    
68.                         j=0, while{j<n,6 c/ i5 n6 ^  z
    
69.                                 c[i,j]=x[i,j]/y[i,j],
    9 g0 n7 y\" t6 @
70.                                 j++
    $ k+ c8 }0 A% p+ D% \
71.                         },
    ; r) j! o' h4 v6 P. g6 _# H
72.                         i++
    ( t3 f* _, W- h\" s) u$ B7 P
73.                 },
    % A% B) W4 z2 u: h
74.                 c
    1 B! l. l8 K$ p$ t7 U$ ?
75.         },
    2 h9 r\" e' V; l\" h
76.         nil        //该数据类型不支持该运算符的重载，返回nil
    & |9 D; q7 I2 ?- \( F- f
77. };
    9 ?# E# Y) c3 V
78. test(:type,a,b,c)=
    5 z' m* ?1 n) G0 c' Y$ s# r
79.         type=mymatrix(0,0,0,-1),  //获取新数据类型8 ~7 {  G; \/ I- ], g  ^) n\" S  G
    
80.         a=new[reals,2,3,data: 0.,1.,2.,3.,4.,5.],  //生成矩阵a
    1 y\" e) x/ i# U
81.         b=new[reals,2,3,data: 1.,2.,3.,4.,5.,6.],  //生成矩阵b
    - r( k3 v* K( U! C; T) j3 G( S
82.         c=new[reals,3,2,data: 6.,7.,8.,9.,0.,1.],  //生成矩阵c
    2 c: i8 ?( ?3 R9 q5 n
83.         o["a="], outm(a), o["b="], outm(b), o["c="], outm(c),  //输出a、b和c
      b* ]% ?. s% I3 s. J( I
84.         a=cast[a,type], b=cast[b,type],  //强制转换为新数据类型) `/ h2 D: b$ a
    
85.         o["a+b="], outm[a+b],     //计算并输出a+b: r7 k0 g( \1 A7 t1 s
    
86.         o["a-b="], outm[a-b],     //计算并输出a-b
    + T0 b. v& I. }5 W\" r8 X
87.         o["a*c="], outm[a*c],     //计算并输出a*c
    , Q\" A: ~) d# E) B. p) y\" o8 n
88.         o["a.*b="],outm[a.*b],    //计算并输出a.*b5 H2 Q% g5 {( B0 k\" [% h2 Q5 z
    
89.         o["a./b="],outm[a./b];    //计算并输出a./b

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结果：

1. a=6 o% ]& W/ J2 U5 s  T
   
2. 0.  1.  2.  . F) |  z, `\" o2 Y\" a1 J
   
3. 3.  4.  5.  
   $ g6 }0 L4 g' B9 U* N\" P
4. b=
   + q& C2 y6 f1 c\" Q\" a; R: y
5. 1.  2.  3.  8 V  K: N9 Y; W) c
   
6. 4.  5.  6.  
     x. m4 N+ e3 \5 S: ^
7. c=
     p8 i  x) f, r7 l0 [
8. 6.  7.  6 V) Q7 U* c% F) T* u: I
   
9. 8.  9.  
   0 o* H  ?0 q8 G8 P8 t# p) y8 O
10. 0.  1.  
    7 s( `  q; Q6 T+ S  @/ Z/ s  M
11. a+b=
    * J6 Y: \7 l. W) x/ r
12. 1.  3.  5.  
    0 [0 t  Z. c2 {% @/ `' K( J
13. 7.  9.  11.  , A3 h+ ]2 B0 Y
    
14. a-b=
    # p$ G' ^5 y9 g% S' L
15. -1.  -1.  -1.  & g3 [5 x0 \3 v
    
16. -1.  -1.  -1.  + M* r% ^0 [. M  d9 C; d; [\" P
    
17. a*c=& \2 W9 n. _2 R$ w! x. V* f\" W
    
18. 8.  11.  
    8 U/ V* F( b: f1 K
19. 50.  62.  / [# q* T/ a7 a5 M; T( v
    
20. a.*b=
    ' Q* `3 ?0 x) Z- e5 a
21. 0.  2.  6.  
    ; B) j1 R/ k  C
22. 12.  20.  30.  1 Q7 z; O0 t  C8 A! L- ~
    
23. a./b=3 \( F* u' j1 R  b2 {. [  |4 |; E
    
24. 0.  0.5  0.66666666666666663  
    1 c. f- M- L) r
25. 0.75  0.80000000000000004  0.83333333333333337

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forcal

上面关于矩阵运算的运算符重载例子中，函数o和new也是可以重载的：

1. mymatrix(x,y,z,para,num,op:c,i,j,k,m,n,u,static,me)=which //定义矩阵运算$ B  H( i( A8 J1 u: D% ?
   
2. {, S: w7 p- v/ ]; _' ?2 w' n
   
3.         op<0  : return[me=newtype()],
   ! {: M0 v  d\" a: f6 g
4.         op==0 : //重载运算符+/ _' P) |6 s' [\" D
   
5.         {: U4 b* O( j  X9 C1 M, i
   
6.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
   ( m5 ~& `5 ]# x2 T6 U- J
7.                 i=0, while{i<m,
   % A5 S: H/ V& F+ z. t% m. }
8.                         j=0, while{j<n,
   9 q& _& r$ R3 k5 c
9.                                 c[i,j]=x[i,j]+y[i,j],
   1 Z7 t6 l! p! D) O7 C+ }
10.                                 j++; x1 S( O\" c\" S! q$ E
    
11.                         },  P1 c; g3 d3 K  J/ h0 v/ M1 B
    
12.                         i++
    . ^; n0 i) \: p- {# d3 p! e: a5 o
13.                 },
    9 ?7 x# t, E1 O! y6 b! g
14.                 cast[c,me]  //强制转换为新类型me（矩阵），下同
    ) _  B1 F, z! u# [8 w# |\" o) M
15.         },- h2 p1 ?; A4 I8 [1 l; j3 ]
    
16.         op==1 : //重载运算符-
    ) o5 D- ?+ {' C' e3 J
17.         {
    / m; f$ L- d3 j9 z
18.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),/ s! r0 w- U1 p9 l+ O9 n: L
    
19.                 i=0, while{i<m,; O1 w* ]& X. N4 Y* {
    
20.                         j=0, while{j<n,
    , o% W8 Z6 b/ K7 L. u
21.                                 c[i,j]=x[i,j]-y[i,j],
    5 h. @; N' r/ o& n+ ]& T
22.                                 j++
      G% {7 h5 q+ i* [% g( j$ |: {
23.                         },
    4 ]' t' `/ Z: j2 H) B5 p$ j
24.                         i++# ]8 _' {# V# Q4 Y+ z\" @1 a
    
25.                 },
    4 ?1 W7 q- b9 T+ K# _7 |
26.                 cast[c,me]( y: w* a; K% D& j) l
    
27.         },
    ! H4 F; ~% _# h. k) e$ k( Q) u8 L
28.         op==2 : //重载运算符*
    , D. q0 O: q% m  Z; W
29.         {
    7 _% r  i4 `; [7 I! y
30.                 len[x,0,&m,&n], len[y,0,n,&k], c=new[reals,m,k].global(),! |- _: W' Y- [+ _
    
31.                 i=0, while{i<m,9 W$ L! W  R\" p3 J
    
32.                         j=0, while{j<k,0 P6 b9 G1 v: B* a: r/ W
    
33.                                 c[i,j]=0.0,/ G* x\" M# v1 A- C% |; X
    
34.                                 u=0, while{u<n,
    & y1 R  x- R% y6 h8 P2 a% u
35.                                         c[i,j]=c[i,j]+x[i,u]*y[u,j], u++
    # x  A$ b0 h! k
36.                                 },+ _, E% M! I' f\" o1 m+ \
    
37.                                 j++5 I# ^! F/ I% f) B0 P
    
38.                         },
    + t/ B\" n+ b  t, e: l/ q
39.                         i++, D& P/ `: H6 d
    
40.                 },
    $ a* O3 o\" u% c5 y9 x) I1 B; L
41.                 cast[c,me]
    ( v  A/ `, ?- f2 c5 W% E: x; z
42.         },
    $ k/ U7 c0 y4 t; t* s# S
43.         op==25 ://重载运算符.*
    $ c3 m; Q! I6 [8 h0 p. ^
44.         {
    ! Y: v. P  f2 M/ `) a$ N! `
45.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
    6 ^* f/ B; _7 `/ R- w
46.                 i=0, while{i<m,$ w' K; y& o7 l$ x\" k( q
    
47.                         j=0, while{j<n,
    ' n/ a5 t/ A1 x) R  X
48.                                 c[i,j]=x[i,j]*y[i,j],
    + T; D: B- N, j
49.                                 j++1 a. M2 E: z$ ?! N
    
50.                         },
    : m3 S2 c9 z# M: J8 [9 f
51.                         i++) ?1 c6 F- P3 @# W; m
    
52.                 },
    ' P- V+ Q9 z/ d% Q' \
53.                 cast[c,me]$ G$ U) o$ ?' F- s: c
    
54.         },
    ! ]# C, u# |/ ]/ \; u- `! f
55.         op==26 : //重载运算符./3 o: v1 I. p7 E; U7 o8 k
    
56.         {
    % |\" A9 C5 h; E# o2 x5 H\" M
57.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
    % @4 n2 o! |1 }6 g6 |- e
58.                 i=0, while{i<m,
    . I/ n* D\" o% X
59.                         j=0, while{j<n,
    + h, u* G, H+ m' T, X9 {  X
60.                                 c[i,j]=x[i,j]/y[i,j],
    2 O, U8 E( R9 o1 M  O7 J, g
61.                                 j++
    - H( I& s1 M$ v' F\" K$ M0 f
62.                         },/ v+ X- U( n\" T' G
    
63.                         i++' \2 \, d+ @/ ^7 b8 k5 {( \
    
64.                 },  c* J; h7 C; }
    
65.                 cast[c,me]( x- D8 P% S) H& q# X( K
    
66.         },8 w4 L( b& M3 M+ y) W! h8 a
    
67.         op==46 : //重载函数new: t1 r; f0 K2 v0 |4 ~
    
68.         {\" R3 p& z9 z0 I- Y. l
    
69.                 c=new[reals,y,z].global(), m=len[para], k=0,' G0 d# e3 ^! W9 J9 b
    
70.                 i=0, while{i<y,
    6 z) Y; N! A+ D, s, a
71.                         j=0, while{j<z, if{k>=m, return[cast(c,me)]}, c(i,j)=para[k++], j++},# ?6 d; N+ @% z, q
    
72.                         i++6 ?8 W\" E! \. w) u* V6 p
    
73.                 },
    , {  i; G, e\" m' b* T2 V/ D\" W
74.                 cast[c,me]
    ( q\" l, W7 ?3 t/ f
75.         },, ~. p9 F( I6 @& C
    
76.         op==49 : //重载函数o
    2 ]( Z5 d\" O- `) X0 |3 e
77.         {
    ; g8 F* A2 ^; A1 ^, |6 P
78.                 len[x,0,&m,&n], k=0,\" k  {\" w9 m# W0 h- `$ t
    
79.                 i=0, while{i<m,0 [2 G: c: l: ]# U+ \
    
80.                         o["\r\n"], k=k+2, j=0, while{j<n, k=k+o[x(i,j),"  "], j++},
    4 D\" i\" W! g8 t* b
81.                         i++  [+ F- [) N6 `  V7 L\" B
    
82.                 },5 j) _$ y; ?! y1 ~& g( ?7 g
    
83.                 o["\r\n"], k+2
    9 p/ z8 |* {- k* H7 }* V
84.         },
    + z* O, N- n4 R- N
85.         nil     //该数据类型不支持该运算符的重载，返回nil. k  R; ~+ D+ M$ e, [: A3 X5 B$ i  [
    
86. };
    1 j\" d5 D& O0 R
87. test(:type,a,b,c)=
    + P$ K- |2 t! L8 R7 g1 g$ F- `7 O
88.         type=mymatrix(0,0,0,0,0,-1),  //获取新数据类型
    5 ^\" b9 K/ p) D& a: `  g
89.         a=new[type,2,3,lu[0.,1.,2.,3.,4.,5.]],  //生成矩阵a+ D0 n5 ~) V' g: _* I
    
90.         b=new[type,2,3,lu[1.,2.,3.,4.,5.,6.]],  //生成矩阵b
    $ A( e5 m3 H( j  d- _9 v3 ^  R
91.         c=new[type,3,2,lu[6.,7.,8.,9.,0.,1.]],  //生成矩阵c. R# }5 W, F* K
    
92.         o["a=",a, "b=", b, "c=", c],  //输出a、b和c
    1 E& ]8 N  Q/ y( l4 k8 H+ B
93.         o["a+b=", a+b],     //计算并输出a+b
    # e5 T( H% e! G0 E  T
94.         o["a-b=", a-b],     //计算并输出a-b( d& ^  M6 u! L
    
95.         o["a*c=", a*c],     //计算并输出a*c( i& K6 `  ?! Z, I. y
    
96.         o["a.*b=",a.*b],    //计算并输出a.*b, m: g# S, M, z\" h8 R
    
97.         o["a./b=",a./b];    //计算并输出a./b

复制代码

结果：

1. a=3 k  x6 I( E/ [7 C
   
2. 0.  1.  2.  . f$ q0 E% r* I! b' z8 y, Q\" c
   
3. 3.  4.  5.  
   3 l# [6 C1 g$ M- b. F  g- w
4. b=2 Z% t& P# u  n. A  p
   
5. 1.  2.  3.  
   9 H8 g3 V: e8 A+ E0 g% H: S7 y. ]
6. 4.  5.  6.  \" t; c7 A  `0 P  ?: g4 W1 b5 f
   
7. c=& [' ~2 R  D* [# \! u& y9 {
   
8. 6.  7.  
   7 g/ M9 E# B3 z6 g1 F3 Y$ I
9. 8.  9.  % V' H3 i0 ?! h+ a) n
   
10. 0.  1.  3 g% M- ~5 ]$ M
    
11. a+b=! |\" t\" k; P- r* v4 ]6 P
    
12. 1.  3.  5.  
    ; }6 V% m0 m, c\" c2 r
13. 7.  9.  11.  4 h0 ^, ^* }+ m' j1 c  \# x
    
14. a-b=4 n4 `  R% {2 a3 q; E* I
    
15. -1.  -1.  -1.  : X# c2 t( N: D! e9 G4 W
    
16. -1.  -1.  -1.  
    6 O; F- }0 o' s6 `. ]
17. a*c=. J: v; F7 i$ ~4 c! ?
    
18. 8.  11.  . {) v6 f6 m) X( s' Z. c
    
19. 50.  62.  9 ^4 Z7 r$ P% h- S
    
20. a.*b=/ a0 _2 {) |. j
    
21. 0.  2.  6.  
    # Y8 a6 X% s8 m: {5 i  A
22. 12.  20.  30.  ! t+ j0 G* r+ m. z
    
23. a./b=! I* w8 g1 F& Z8 W- C. v; G. e& c\" c
    
24. 0.  0.5  0.66666666666666663  % V; [( I! q2 }( [/ c/ F# o
    
25. 0.75  0.80000000000000004  0.83333333333333337  

复制代码

当然，在脚本中实现这些重载只是玩弄技巧，用C/C++实现这种重载才是王道，对此，Lu核心库提供了更好的支持。

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