- 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。$ d% }4 h3 Q. @! \6 H
& q- D4 P) ]: F! z 基本要点:
5 { D' c4 K+ q2 b" ?8 O" s2 k' K% \5 X- \4 B
(1)为扩展类型matrix编写运算符重载函数OpMatrix。+ i7 C6 F, @6 E) n! A0 w) |
3 K6 w! F, T( \; Y ^ b/ x (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。
; b' V# A! r/ x9 x) d) k$ d6 [
+ D+ G3 o6 |& q (3)为扩展类型matrix编写其他操作函数(本例未提供)。& W0 Z! e" f# }& u
0 w4 [# n- q- }' ? D/ d- ]# }
(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>: `' ]7 k7 l6 }8 q7 H8 n\\" ?, _# ~
- #include <iostream>
- - O6 a _: d, h) V' P9 f. j
- #include <math.h>
- G N8 P, |1 g' M
- #include "lu32.h"
- ! i- O. g& X4 d+ M* V
- 0 w5 ?& W1 e$ i0 G: B' }- R
- #pragma comment( lib, "lu32.lib" )( f: x: ? m4 u% W; ?5 P
- 9 Y& t4 s% c% ~9 I6 F
- using namespace std;
- ' z( D2 o3 B$ V$ { J
- 7 S7 I* D5 L2 X7 W; f
- luKEY Matrix=-1000; //标识矩阵类型,最终的Matrix由LockKey决定
- 2 `8 e: d' a\\" ^& B
- + x\\" J8 v4 E/ Q# |9 y0 m' _& F
- 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 & s) v- f+ i+ K7 g2 s% q
- {
- 2 F5 V. B' t4 O+ ^; ^3 ?, }
- wcout<<pch;
- : l7 \) o& B5 y2 X' Z* S
- }7 ?1 F, K- G. w7 ^1 y& V
- 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 z- k7 ^5 n+ V* l+ F* R9 k3 B3 s* S
- {: L- u6 H3 }' c: t% v
- }8 z$ M. C- a1 c9 C
- LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator) //运算符重载函数,用于LockKey函数
- 0 c/ A1 O2 f1 W. v
- {( }5 f) v7 S! V* _; }6 `9 d
- LuData a;% g$ o) Y3 W' y3 m6 k
- luRealArray *pRealArray1,*pRealArray2,*pRealArray3;# {1 M$ t. W: q
- luVOID i,j,k,m,n,u,v;1 E* x\\" ]8 @4 q% P. C4 u& Q: E
- double *pa,*pb,*pc;
- & P. u# |5 |* j( k- u! ~/ q* h
- luMessage pMessage;9 |+ ~ L4 P/ o1 m+ z) Q8 `
- wchar_t wchNum[32];
- 1 m# p6 ?1 O1 t4 h1 c/ ^
- char chNum[32];
- % x3 X% o\\" G) D- \
- a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0; F4 Z& w% N# }0 F
- switch(theOperator), B: \: P: I7 [
- {\\" k1 c+ K* W8 Z4 Y% h
- case 2: //重载运算符*
- 1 \' ?8 ?0 B. r. z' O
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- 2 e3 V7 v f\\" }& E X; l\\" J
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);+ f# e, Q5 @4 l) i
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组
- 2 {, F P2 e% ^6 j* z$ b& p3 u
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)
- * I) \: w4 b' H V) e7 _& \1 G
- if(pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[0]) break; //维数不匹配
- + t* O8 X1 U* x+ B' q0 f
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->Dim[0]*pRealArray2->Dim[1],2); //创建矩阵对象0 C) e' v; x0 V P3 [2 M7 h
- if(!pRealArray3) break;2 _3 I( S! O) S9 a* H1 ?( C/ v
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray2->Dim[1]; //设置矩阵维数大小
- ! A l4 V% _. h& h' r
- pa=pRealArray1->Array; pb=pRealArray2->Array; pc=pRealArray3->Array;
- 2 z2 R; C/ N! D( u# E3 W2 E* E
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=pRealArray2->Dim[1];
- \\" F! N' g5 `\\" }; e
- for(i=0; i<m; i++) //矩阵乘
- : e# u+ s. d1 k( l0 l
- {
- 4 g5 _\\" ?9 D- \2 R3 E0 o\\" w
- for(j=0; j<k; j++)
- # }, @' B8 g% |! y$ I w0 P
- {9 d2 J' J! E; F# T4 V
- u=i*k+j; pc[u]=0.0;3 f2 [. {' n' c; G6 Q9 p, c1 W/ @
- for (v=0; v<n; v++)
- # ?9 K& @. F3 n+ F! a1 e, ~3 j
- {' k6 k! Y$ ?\\" \6 G+ l
- pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j];* T: m6 \6 T( g& q& ~( ^
- }8 L. ?8 B7 j1 w- \, p2 [- \, K4 @$ j
- }
- ; n& x e! c A S4 r1 I
- }
- ) v+ O8 L8 \' S0 L4 Z
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象
- 0 C1 b% ]! n; O% h5 H
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;
- ' z% X% g9 p0 [: B
- break;3 V+ w) ]# P# W; L& c
- case 25: //重载运算符.*
- 8 ]4 h3 e; Y7 ?% ?4 K
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);4 M3 b\\" E0 p( K* `\\" |' q
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- X1 }( N0 u ?6 y0 J
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组
- 0 V7 T( M' ^. {& y
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)
- b& v0 h0 C o1 G
- if(pRealArray1->Dim[0]!=pRealArray2->Dim[0] || pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[1]) break; //维数不相同
- ' h! Q8 T% e: M\\" H2 m) k
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->ArrayLen,2); //创建矩阵对象2 O+ o: o# a' ?( Q. D8 ?7 O* m
- if(!pRealArray3) break;
- 9 j x0 c9 a3 q+ ~' |' g/ D, v- l, I
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray1->Dim[1]; //设置矩阵维数大小
- 5 a/ Q+ T; {( _/ ?. @/ p- d& p& h
- for(i=0;i<pRealArray1->ArrayLen;i++) pRealArray3->Array[i]=pRealArray1->Array[i]*pRealArray2->Array[i];//矩阵点乘# P. g* A H& b$ h
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象6 f# @& U3 l1 {\\" o
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;
- , \: t# _( n\\" [& H2 Z, |
- break;\\" Z$ e g# c; ~
- case 46: //重载函数new2 S3 x7 c5 M) I% y$ V
- a=ExeOperator(mm,xx,hFor,theOperator,luDynData_realarray); //直接调用基本类型luDynData_realarray的new函数% _! n( B9 N% X/ g
- if(a.VType==luDynData_realarray) a.VType=Matrix; //设置扩展类型为自定义的Matrix类型
- 0 ?/ S4 t% G$ p; [) B, o- V5 O
- break;; i$ F v\\" q6 ~ K. n1 h
- case 49: //重载函数o
- 3 U5 _/ V# y2 w) ]
- pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User);
- 9 k0 n6 ^' M! S7 u( Z& T2 d
- if(!pMessage) break;
- 9 F/ ~$ d! Q; S
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);: T\\" I$ g& ^/ J& S
- if(!pRealArray1) break; //对象句柄无效,不是实数数组
- ' O' S8 k- u K5 Z) c
- if(pRealArray1->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)5 Y1 ]# G, X; o\\" k. P( x
- pa=pRealArray1->Array;
- 4 u( e% t7 J. \
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=0;4 P _$ K9 f) U- I/ D/ k
- for(i=0; i<m; i++) //输出矩阵
- $ O9 X, r8 t; V- V
- {
- \\" X' g& \0 L5 V8 r
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;6 ?+ b% E! o8 | s, _- S( O
- for(j=0; j<n; j++)0 ?' N% Q0 k/ v9 F
- {6 P- W\\" I; z/ ^ b
- _gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);
- / T- e. Y4 ?0 r* |( x
- for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;}$ Y) L0 j4 A+ \
- wchNum[u]='\0';6 ^7 u+ L# I( b2 l) @
- pMessage(wchNum); pMessage(L" "); k+=2;
- 8 P6 g3 a# [: |( @: T! h- g
- }
- ; Z* y( j8 N1 g& j* [4 ^3 C
- }
- ! R. Y7 N3 k- ?: ]% C
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;! c+ k8 j3 u j& C$ M# }7 `
- 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
- : s# _7 i1 c# ^7 ~2 t# }
- break;/ Z\\" c4 ?; d) z
- default:% X3 _ s2 i( [2 k' P' \/ L
- break;
- - l3 v& w, k5 x- P, [8 ~, F
- }
- 9 @' W! E: o! Y' P3 v# s
- return a;
- ; B7 w2 f% o9 @5 U
- }% Q& t2 |' c) \; O
- void main(void)* b, f' m4 G4 o, d. {5 I
- {
- , C1 K: W+ r% n H, d: {
- void *hFor; //表达式句柄
- 3 ]# h' m4 G9 I
- luINT nPara; //存放表达式的自变量个数\\" }, d% d5 u5 n- r! m
- LuData *pPara; //存放输入自变量的数组指针) x# w, f1 P) q7 c, Z5 M. t
- luINT ErrBegin,ErrEnd; //表达式编译出错的初始位置和结束位置
- 3 c9 o0 j8 N, [) h7 E
- int ErrCode; //错误代码
- / w& K8 D# X7 p/ v7 v
- void *v;! \6 h' G$ o7 O' q: Z1 E
- 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
- % M: C) b- D# D! W
- //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
- \\" z# N; D- ]\\" W7 D+ l# m% S* F0 h
- LuData Val;9 C T O& `3 L+ ^
- if(!InitLu()) return; //初始化Lu6 w( W8 e; q# K1 D, h' \\\" d\\" ~
- while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix++;} //锁定一个键,用于存储矩阵扩展类型
- 1 Q- N/ o; a) K3 V* l
- , S8 N% H# A' q E% X, @
- Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix; //定义整数常量
- 8 f\\" S: c6 i* `. S1 m6 j
- SetConst(L"matrix",&Val); //设置整数常量1 s9 F& h* F8 K\\" f8 ~3 U2 K
- 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 d% v Y; C& Y% M' G
- wcout.imbue(locale("chs")); //设置输出的locale为中文
- - _: Z# e\\" M1 U( _. n% S- ?1 v
- - `. q/ b; P a' N# s/ J% l
- ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式
- ) R. R# G& j4 k& _: f d; I
- if(ErrCode)7 ^0 K4 j- J' Q5 v$ z7 S
- {
- - T: I# E2 T7 _
- wcout<<L"表达式有错误!错误代码:"<<ErrCode<<endl;
- - r9 H; [5 v! @& D4 Q7 V; u
- }
- 0 E( L2 c$ J! d\\" s& N\\" S3 ], y
- else
- 0 ^- C! Z8 B( p0 }* i
- {
- : J5 A- c V8 J T- ]1 U9 X
- LuCal(hFor,pPara); //计算表达式的值- y! ^% P A3 b3 H) {
- }& Q& d$ @2 @$ u8 x; p/ c! e( v# N
- LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix,本例中,该函数可以不用% J\\" W b$ m- S) r( i( o) g5 p
- FreeLu(); //释放Lu/ n3 u$ j! M( I# S1 d
- }
习题:) n4 Q) P7 z7 w# U
8 c+ s: f9 @, Y4 F
(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。
. m9 {1 W8 o: R0 a4 F/ g! A+ S) t2 S% T. K- p& N0 v5 `: w2 D$ U5 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)=
% g; ?6 N; j0 y: a Q$ a - a=new[matrix,2,2,data:1.,2.,2.,1.],
# a$ Y) ]! { j* e1 X - b=new[matrix,2,2,data:2.,1.,1.,2.],/ a- R8 c/ b6 E6 ?/ a3 g. N
- c=new[matrix,2,2,data:2/3.,-1/3.,-1/3.,2/3.],
+ X* u' X# g4 r. ^ - t=clock(),
\" F% s3 D r- E& w9 y5 a - d=a*b, i=0, while{i<1000000, d=d*c*b, i++},
$ Z R+ R! n6 q6 f& c - 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.; V0 X, K$ h% C! P0 Q- O7 j/ }
- 5. 4.
6 t2 j1 h4 Q& L# b) Q Q/ V$ D7 [ - time=0.875 seconds.; I2 x3 ?7 ]: ^+ {% c+ w4 Q* f2 G
- 请按任意键继续. . .
复制代码 Matlab 2009a 代码:- a=[1.,2.;2.,1.];
\" G, G* B f: `! {! \; E - b=[2.,1.;1.,2.];9 k, r) P1 _# [
- c=[2/3.,-1/3.;-1/3.,2/3.];
7 P1 K! N! M' Q7 n+ g( m - tic,
1 R# }, J/ b8 E4 }, u - d=a*b;# R4 d# J) w: y
- for i=1:1000000
' D# g( P! `2 \9 A - d=d*c*b;4 H6 y! @9 U7 U# Y+ `0 \' E! w! q
- end! T$ A) ?\" l+ i9 G5 l& X
- d,
3 a8 c0 i1 r* g9 h' E- Z& F4 {! u7 ~ - toc
复制代码 结果:- d =$ K! N' B9 I\" v( `4 _
- 4 5& O/ ~: G) }5 m- K1 n1 W9 Y
- 5 4
1 T9 k2 V: ~3 h# `& N\" I: k - 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。
1 T, n9 V; S0 X7 b4 b8 l |
zan
|