数学建模社区-数学中国»论坛 › 【编程区】语言讨论 › Forcal程序设计 › 在Lu中创建自定义数据类型，小矩阵乘效率测试

查看: 8922|回复: 0

在Lu中创建自定义数据类型，小矩阵乘效率测试

[复制链接]

字体大小: 正常放大

forcal

45 主题	3 听众	282 积分

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

电梯直达

1^#

发表于 2011-10-24 18:54 |只看该作者 |倒序浏览

|招呼Ta 关注Ta

本例中，我们将自定义矩阵（matrix）类型，基本类型和扩展类型均为matrix（标识矩阵）。

基本要点：

（1）编写生成矩阵（matrix）的函数NewMatrix和销毁矩阵的函数DelMatrix。

（2）为自定义类型matrix编写运算符重载函数OpMatrix。

（3）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。

（4）为自定义类型matrix编写其他操作函数（本例未提供）。

（5）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>
3 v% ?6 S# A+ t: I0 w! P! d% q
#include <iostream>
7 `/ u* [; p. K\\" b3 R# J
#include <math.h># D0 s' T6 a, W( Y8 P$ G0 M
#include "lu32.h": U9 [+ o$ x' t1 Y0 |/ b0 R
#pragma comment( lib, "lu32.lib" )
2 W* ?$ n! l. y
using namespace std;( ?/ H* Q: G/ x5 C5 r
//自定义矩阵* W1 ^) N\\" i8 r! G, O+ @) S\\" M
class myMatrix. W) J2 r$ f\\" d( p
{\\" j; ^3 f2 x) H9 r5 S
public:, p/ W( v4 g7 `% Z
double *Array; //数据缓冲区\\" F7 z3 C9 ?0 N% u\\" J, c' z: V- S2 `
luVOID ArrayLen; //数据缓冲区长度
0 C, |/ ]# X\\" Z, k7 K9 {* J
luVOID Dim[2]; //矩阵维数
, a4 d9 Q9 Q# z# a1 T0 A
myMatrix(){Array=NULL; ArrayLen=0; Dim[0]=0; Dim[1]=0;}
: F6 G5 [8 }% h9 p; S, r1 T
~myMatrix()% }! K) L1 T* q
{
* v# X) R9 b: x- C2 A& V) k( H* V) z
if(Array) delete[] Array;
: i4 @* F9 C; @ H
}4 i2 y/ \8 r) H+ L
};- N8 m2 }# s6 K: ]4 u0 j% n
luKEY Matrix=-1000; //标识矩阵类型，最终的Matrix由LockKey决定
& O( B) v3 F8 _: Z2 l3 M
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 # P, _/ k- A0 p* v9 w7 h
{7 ]8 f) K4 r( @\\" r3 l
wcout<<pch;
+ ?5 v; O: L; c- F0 t! X: p
}
' e\\" I; ^5 Z/ N2 }0 e+ Z+ d
void _stdcall DelMatrix(void *me) //用于LockKey函数及InsertKey函数，使Lu能自动销毁myMatrix对象+ H5 A# [, I( J, R3 z% e
{
4 W) W6 E2 S/ b; Q9 p* K2 X
delete (myMatrix *)me;: Y! b0 h/ \6 c, L3 l
}
P6 O- ~, m\\" q+ @8 m9 O
myMatrix * _stdcall NewMatrix(luVOID m,luVOID n) //生成一个myMatrix对象* s, j3 o, K8 Q$ q4 O8 a+ N3 k3 O8 Y
{
0 Q& x8 `' I, R8 b: |
myMatrix *pMatrix;( c' f1 R! S& m4 J9 _+ n. A- \6 V
luVOID k;
( X3 Z, e5 b* L+ a3 n% C
double *pa;
$ Y! l7 W6 Y4 V# Y- c# A
char keyname[sizeof(luVOID)];/ N. M7 c5 Z, u4 @# F8 i
void *NowKey;
: Q\\" V; B/ \: @: Y. E* J( R# N
k=m*n;7 j9 ^( _& u( U! Q/ P7 e
pMatrix=(myMatrix *)GetBufObj(Matrix,keyname);//先尝试从缓冲区中获取一个矩阵对象
& n( N0 T, b/ Y1 F4 p- s
if(pMatrix)
# e3 i7 t7 N. A
{
2 H$ V6 q+ o$ Q/ ?6 H. [
if(pMatrix->ArrayLen!=k) //重置矩阵的大小
6 V; D. [7 C6 i2 S U
{/ ^\\" D% w; U$ N. E$ N# @0 b: y
pa=new double[k];
, e J7 P$ B. F3 s+ ?
if(!pa)2 ]. g; T: m. c3 |* w0 N8 z
{
+ H6 L+ W2 j8 U( b
DeleteKey(keyname,sizeof(luVOID),Matrix,DelMatrix,1); //将矩阵对象放回缓冲区
\\" S\\" x8 R4 l! v3 F8 I
return NULL;
7 O+ s5 M6 W( i7 m0 y; I
}
0 M0 V/ I4 h& V
delete[] pMatrix->Array;! Q; f, H8 v O, a
pMatrix->Array=pa;
% s( q% y' M% G
}
. W* P) x; W4 u\\" b+ |8 x\\" C
}
else
. i+ `8 ~4 M( |
{
7 K' K$ i0 V) f: F( |) l
pMatrix=new myMatrix; //创建矩阵对象& c' V2 E& y; s2 `' `. k6 ~- w
if(!pMatrix) return NULL;
7 [% ?8 K' s6 P0 d' w
pMatrix->Array=new double[k];- t2 G9 s9 w& W4 B; R; \
if(!pMatrix->Array)' Q3 A5 R v\\" K( ?
{
' E) o) K& U1 q2 p3 i+ y
delete pMatrix;
2 i9 b& c2 V\\" t: l2 Y% C4 h2 C8 S
return NULL;+ z1 a, B\\" s' N# v/ e4 Y4 i
}8 c- L+ u9 V+ k, {+ h4 \
if(InsertKey((char *)&pMatrix,-1,Matrix,pMatrix,DelMatrix,NULL,0,NowKey)) //将矩阵对象注册到Lu
# W5 D- C5 @, C- a2 E( Z) T# N/ t, k
{
5 V. h$ F; \2 u% R$ c
delete pMatrix;
1 n+ [ D3 G. a5 U\\" t% U- l
return NULL;8 k2 @4 l% y9 P+ s/ P
}
\\" M/ Z1 n. f$ B. @0 f0 f* A
}
6 Z0 c: Y: d8 N1 a' p- d
pMatrix->ArrayLen=k; pMatrix->Dim[0]=m; pMatrix->Dim[1]=n;: ?5 w; N: E\\" e* D$ e8 H9 ^5 ]
return pMatrix;
* Z\\" { n\\" H/ r# U. m' G1 ?
}; P2 I- j- h' e* O3 o% M8 @. E
LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator) //运算符重载函数，用于LockKey函数$ [2 i7 I) V: o1 ?2 m F) ^\\" V7 P
{0 U3 I3 k+ {! U* e, `, D
LuData a;7 E$ l5 A\\" g4 [9 C# a) {. n
myMatrix *pMatrix1,*pMatrix2,*pMatrix3;) o- E$ K) P' |0 _
luVOID i,j,k,m,n,u,v;
/ S: S( X! d! t5 q- ^( O
double *pa,*pb,*pc;
( y9 x1 @/ w' Q) C8 b1 K( Z# N
luMessage pMessage;
& ?; [$ M: j( c+ j7 C+ G/ h
wchar_t wchNum[32];
7 z: V. |$ ^0 v2 T5 J* i1 r
char chNum[32];
( T9 f9 F8 J; W! U' f; |( R, `/ G
a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;
8 e4 n( o7 y3 @2 p
switch(theOperator)
/ X: t2 Q! F4 q2 J- m
{5 j3 ~' }& I& D7 i% L
case 2: //重载运算符*$ x2 f- c\\" n$ Z# `. Q5 `5 A
pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix);- Y& W y+ B9 N% [4 M
pMatrix2=(myMatrix *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),Matrix);
: z0 u2 ~' Y# o3 |# {3 e7 e K
if(!pMatrix1 || !pMatrix2) break; //对象句柄无效，不是矩阵# h# U. F+ j& N$ q: u6 E- F9 i
if(pMatrix1->Dim[1]!=pMatrix2->Dim[0]) break; //维数不匹配
& ?& r- |8 ~( F* I; z
pMatrix3=NewMatrix(pMatrix1->Dim[0],pMatrix2->Dim[1]); //生成新矩阵
$ ]' p/ @4 B X% Y9 d' [3 |
if(!pMatrix3) break;
7 p7 L$ e0 i6 ]! e
pa=pMatrix1->Array; pb=pMatrix2->Array; pc=pMatrix3->Array;\\" G9 ]0 p0 W# W! i- p+ j
m=pMatrix1->Dim[0]; n=pMatrix1->Dim[1]; k=pMatrix2->Dim[1];% P* H' t/ N$ O) Y3 K
for(i=0; i<m; i++) //矩阵乘$ W) \' y0 V; g) U( O8 z
{
! F8 [8 v) S, S, N% R: [5 q
for(j=0; j<k; j++)! k- S& e% W4 X5 B* e/ M
{1 ^1 ^' j* S0 F1 X
u=i*k+j; pc[u]=0.0;\\" O7 N) S0 W6 V; k( X. W
for (v=0; v<n; v++)( b: N3 L' h' @' t\\" k& Y4 i
{
+ g! y; {+ a) I4 U\\" W
pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j];
: R7 v$ `! I, R% V. |
}% E, O4 F8 R9 D2 X& Q
}
7 Z. o( q3 q, I\\" ~: p3 P
}
1 \( V' u$ f5 {9 r' f6 Y+ g
FunReObj(hFor); //告诉Lu，返回一个动态对象
- D* b% }) ]; ?! g4 F3 I* ]
a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3;\\" ~( r3 a; @$ K4 p7 }
break;0 h; g+ P( B4 _
case 25: //重载运算符.*
9 G5 M, v7 ]* ^$ [& V4 @
pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix);
8 G4 a9 n4 Q, ?) p1 t. n. n5 D5 g# ^
pMatrix2=(myMatrix *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),Matrix);
# n& ~4 a; x/ M9 B\\" G. B# q
if(!pMatrix1 || !pMatrix2) break; //对象句柄无效，不是矩阵$ e, O) i: L4 `; u1 z2 d
if(pMatrix1->Dim[0]!=pMatrix2->Dim[0] || pMatrix1->Dim[1]!=pMatrix2->Dim[1]) break; //维数不相同0 q7 U7 _6 Q/ O3 A5 Q
pMatrix3=NewMatrix(pMatrix1->Dim[0],pMatrix1->Dim[1]); //生成新矩阵( u\\" L3 \( ~! s\\" g
if(!pMatrix3) break;
8 ^. ?5 w- Y9 q$ ^! ]
for(i=0;i<pMatrix1->ArrayLen;i++) pMatrix3->Array[i]=pMatrix1->Array[i]*pMatrix2->Array[i]; //矩阵点乘5 V2 r- m7 N/ s- ]& t+ y- q
FunReObj(hFor); //告诉Lu，返回一个动态对象
- z$ H u7 n- i2 |4 [3 H5 p
a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3;
c( D& T) R3 W- _& y
break;( p( ?! i# L5 h
case 46: //重载函数new
. i. z. T5 d! U4 J/ w$ E
if(mm<2) break;1 f% V1 x b% Y$ i1 D2 C9 q7 C; r
if((xx+1)->x<1 || (xx+2)->x<1 || (xx+1)->BType!=luStaData_int64 || (xx+2)->BType!=luStaData_int64) break;
! Q Q1 K. D3 W
pMatrix3=NewMatrix((luVOID)(xx+1)->x,(luVOID)(xx+2)->x);//生成新矩阵( _+ ]7 T\\" ^) W! q
if(!pMatrix3) break;! W% S1 [9 R' j
for(j=0,i=3;i<=mm;i++,j++) //赋初值
% V1 B9 `# c, j& x* G
{
+ s6 O- A7 d! n
if(j>=pMatrix3->ArrayLen) break;
1 y. s\\" N5 K9 D3 ~7 T( x
if((xx+i)->BType!=luStaData_double) break; //只接受实数参数
6 O, K/ d- f/ Q. y) y- J9 _
pMatrix3->Array[j]=*(double *)&((xx+i)->x);/ J# w/ \$ l. q/ C\\" o
}
+ r$ H+ ?2 E2 X& F$ ~& `
FunReObj(hFor); //告诉Lu，返回一个动态对象. r* i0 O6 \\\" J8 I7 b! U
a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3;) h, K$ i( b* u\\" w8 Z2 h
break;
9 q6 S4 g8 K\\" [7 n% H/ T3 i3 p2 a
case 49: //重载函数o\\" A- t$ ?: H4 I4 x
pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User);7 Z' y6 o; ~- |
if(!pMessage) break;
6 J4 h# Z0 y1 Q2 H$ V, a
pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix);# `3 H9 a% X u' }3 t
if(!pMatrix1) break; //对象句柄无效，不是矩阵
6 S+ M0 t; N& L5 o8 [- c- r
pa=pMatrix1->Array;
: M) i8 n% W: Z3 V- Q0 X
m=pMatrix1->Dim[0]; n=pMatrix1->Dim[1]; k=0;
4 \/ G' h& C2 f\\" z: G O
for(i=0; i<m; i++) //输出矩阵5 a+ ^; ^6 H: s+ N; ]
{
2 |) o( H\\" w% T; V* w$ Q2 W
pMessage(L"\r\n"); k+=2;
% G3 y) S: e: n6 R\\" y2 P8 W
for(j=0; j<n; j++)
8 u) O- G- P# @9 V9 v
{& J/ o( Z# h1 Q# m( V! ]
_gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);# @1 |% e8 p# W$ g
for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;}8 [% r# [! i8 I. Z& w5 D/ X
wchNum[u]='\0';! m9 ~2 A! i/ D7 B7 M$ G* E
pMessage(wchNum); pMessage(L" "); k+=2;
4 k. s- M @+ x0 e( f
}\\" \( @/ c. F8 V5 Z3 `5 f G
}
' v, ] |8 W7 ~7 Y, c2 J( E
pMessage(L"\r\n"); k+=2;+ s' e5 r3 a! l
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! x! g9 s5 F; x' Y: U- v
break;1 O# {8 k- X6 q
default:
7 H: j/ \2 ?4 k2 c
break;
; f- \, c/ k% _
}
! t. f7 K; R* G$ Y. N/ D
return a;8 S6 H' f- {- R7 L: D& o# x8 V
}
- a. s3 K8 Y5 U% `# }
void main(void)6 e1 r `3 v\\" T1 R- S; q1 ~
{
8 j- Z6 N. F+ c- @6 Y, n\\" @
void *hFor; //表达式句柄. U0 |& R! G1 c/ V
luINT nPara; //存放表达式的自变量个数
( Z. I* y+ A- i' \
LuData *pPara; //存放输入自变量的数组指针 L5 t! i1 _* ?: S
luINT ErrBegin,ErrEnd; //表达式编译出错的初始位置和结束位置
; y+ Y4 h% W* `3 I/ y
int ErrCode; //错误代码
/ y/ n8 K) S6 O! h. g% q
void *v;' ^2 \% ], M5 ?& C4 P# J
wchar_t ForStr[]=L"o{new[matrix,2,3: 0.,1.,2.;3.,4.,5.]*new[matrix,3,2: 1.,2.;3.,4.;5.,6.]}";//字符串表达式，矩阵乘
& e. K/ D0 m7 g% I: M8 M( ?& @
//wchar_t ForStr[]=L"o{new[matrix,2,3: 0.,1.,2.;3.,4.,5.].*new[matrix,2,3: 1.,2.,3.;4.,5.,6.]}";//字符串表达式，矩阵点乘0 L- {) ~0 X! e6 [/ u F, a
LuData Val;
- f N' C# z! }9 \* f( R- _
if(!InitLu()) return; //初始化Lu
% q ]7 g( {) Q2 z
while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix--;} //锁定一个键，用于存储矩阵扩展类型' W. t+ a9 c6 p% p
. o$ T8 j# _1 o( K& _6 j! P' e4 T\\" s
Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix; //定义整数常量
, Z T* K2 n0 _% ^) A ~8 \! Q
SetConst(L"matrix",&Val); //设置整数常量# S M+ ~7 Z- }2 U
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
/ O/ y9 C0 L+ ?# u$ l! Z
wcout.imbue(locale("chs")); //设置输出的locale为中文
9 ]- z% K7 Q v
' g) L' X4 r G' X; _
ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式) q$ N6 [4 {, t$ X& l- F
if(ErrCode)
7 _7 e: a d7 m( H
{1 n' T& h( Y5 {7 o: ~\\" J4 T
wcout<<L"表达式有错误！错误代码："<<ErrCode<<endl;
1 {- X# K8 a: h% r: }7 Y( I
}: q7 h( j- v: g1 R. k! ]( r
else+ t( r p9 s1 _! f4 k
{7 K1 D& X2 l\\" p1 \# v! Q* V
LuCal(hFor,pPara); //计算表达式的值. O0 \ }2 j. p- ] I/ M
}7 g% K, F. e/ G
LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix，本例中，该函数可以不用( J8 C( v4 V- ~
FreeLu(); //释放Lu
+ B) i9 c0 ^- N. S& Y
}

#include <windows.h> 
3 v% ?6 S# A+ t: I0 w! P! d% q
#include <iostream> 
7 `/ u* [; p. K\\" b3 R# J
#include <math.h># D0 s' T6 a, W( Y8 P$ G0 M

#include "lu32.h": U9 [+ o$ x' t1 Y0 |/ b0 R

#pragma comment( lib, "lu32.lib" ) 
2 W* ?$ n! l. y
using namespace std;( ?/ H* Q: G/ x5 C5 r

//自定义矩阵* W1 ^) N\\" i8 r! G, O+ @) S\\" M

class myMatrix. W) J2 r$ f\\" d( p

{\\" j; ^3 f2 x) H9 r5 S

public:, p/ W( v4 g7 `% Z

double *Array;        //数据缓冲区\\" F7 z3 C9 ?0 N% u\\" J, c' z: V- S2 `

luVOID ArrayLen;        //数据缓冲区长度 
0 C, |/ ]# X\\" Z, k7 K9 {* J
        luVOID Dim[2];        //矩阵维数 
, a4 d9 Q9 Q# z# a1 T0 A
        myMatrix(){Array=NULL; ArrayLen=0; Dim[0]=0; Dim[1]=0;} 
: F6 G5 [8 }% h9 p; S, r1 T
        ~myMatrix()% }! K) L1 T* q

{ 
* v# X) R9 b: x- C2 A& V) k( H* V) z
                if(Array) delete[] Array; 
: i4 @* F9 C; @  H
        }4 i2 y/ \8 r) H+ L

};- N8 m2 }# s6 K: ]4 u0 j% n

luKEY Matrix=-1000;        //标识矩阵类型，最终的Matrix由LockKey决定 
& O( B) v3 F8 _: Z2 l3 M
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 # P, _/ k- A0 p* v9 w7 h

{7 ]8 f) K4 r( @\\" r3 l

wcout<<pch; 
+ ?5 v; O: L; c- F0 t! X: p
} 
' e\\" I; ^5 Z/ N2 }0 e+ Z+ d
void _stdcall DelMatrix(void *me)        //用于LockKey函数及InsertKey函数，使Lu能自动销毁myMatrix对象+ H5 A# [, I( J, R3 z% e

{ 
4 W) W6 E2 S/ b; Q9 p* K2 X
        delete (myMatrix *)me;: Y! b0 h/ \6 c, L3 l

} 
  P6 O- ~, m\\" q+ @8 m9 O
myMatrix * _stdcall NewMatrix(luVOID m,luVOID n)        //生成一个myMatrix对象* s, j3 o, K8 Q$ q4 O8 a+ N3 k3 O8 Y

{ 
0 Q& x8 `' I, R8 b: |
        myMatrix *pMatrix;( c' f1 R! S& m4 J9 _+ n. A- \6 V

luVOID k; 
( X3 Z, e5 b* L+ a3 n% C
        double *pa; 
$ Y! l7 W6 Y4 V# Y- c# A
        char keyname[sizeof(luVOID)];/ N. M7 c5 Z, u4 @# F8 i

void *NowKey; 
: Q\\" V; B/ \: @: Y. E* J( R# N
        k=m*n;7 j9 ^( _& u( U! Q/ P7 e

pMatrix=(myMatrix *)GetBufObj(Matrix,keyname);//先尝试从缓冲区中获取一个矩阵对象 
& n( N0 T, b/ Y1 F4 p- s
        if(pMatrix) 
# e3 i7 t7 N. A
        { 
2 H$ V6 q+ o$ Q/ ?6 H. [
                if(pMatrix->ArrayLen!=k)        //重置矩阵的大小 
6 V; D. [7 C6 i2 S  U
                {/ ^\\" D% w; U$ N. E$ N# @0 b: y

pa=new double[k]; 
, e  J7 P$ B. F3 s+ ?
                        if(!pa)2 ]. g; T: m. c3 |* w0 N8 z

{ 
+ H6 L+ W2 j8 U( b
                                DeleteKey(keyname,sizeof(luVOID),Matrix,DelMatrix,1);        //将矩阵对象放回缓冲区 
\\" S\\" x8 R4 l! v3 F8 I
                                return NULL; 
7 O+ s5 M6 W( i7 m0 y; I
                        } 
0 M0 V/ I4 h& V
                        delete[] pMatrix->Array;! Q; f, H8 v  O, a

pMatrix->Array=pa; 
% s( q% y' M% G
                } 
. W* P) x; W4 u\\" b+ |8 x\\" C
        } 
( y/ l3 u: F% Z7 Z' D2 e* B! I0 j3 ]\\" a
        else 
. i+ `8 ~4 M( |
        { 
7 K' K$ i0 V) f: F( |) l
                pMatrix=new myMatrix;        //创建矩阵对象& c' V2 E& y; s2 `' `. k6 ~- w

if(!pMatrix) return NULL; 
7 [% ?8 K' s6 P0 d' w
                pMatrix->Array=new double[k];- t2 G9 s9 w& W4 B; R; \

if(!pMatrix->Array)' Q3 A5 R  v\\" K( ?

{ 
' E) o) K& U1 q2 p3 i+ y
                        delete pMatrix; 
2 i9 b& c2 V\\" t: l2 Y% C4 h2 C8 S
                        return NULL;+ z1 a, B\\" s' N# v/ e4 Y4 i

}8 c- L+ u9 V+ k, {+ h4 \

if(InsertKey((char *)&pMatrix,-1,Matrix,pMatrix,DelMatrix,NULL,0,NowKey))        //将矩阵对象注册到Lu 
# W5 D- C5 @, C- a2 E( Z) T# N/ t, k
                { 
5 V. h$ F; \2 u% R$ c
                        delete pMatrix; 
1 n+ [  D3 G. a5 U\\" t% U- l
                        return NULL;8 k2 @4 l% y9 P+ s/ P

} 
\\" M/ Z1 n. f$ B. @0 f0 f* A
        } 
6 Z0 c: Y: d8 N1 a' p- d
        pMatrix->ArrayLen=k; pMatrix->Dim[0]=m; pMatrix->Dim[1]=n;: ?5 w; N: E\\" e* D$ e8 H9 ^5 ]

return pMatrix; 
* Z\\" {  n\\" H/ r# U. m' G1 ?
}; P2 I- j- h' e* O3 o% M8 @. E

LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator)        //运算符重载函数，用于LockKey函数$ [2 i7 I) V: o1 ?2 m  F) ^\\" V7 P

{0 U3 I3 k+ {! U* e, `, D

LuData a;7 E$ l5 A\\" g4 [9 C# a) {. n

myMatrix *pMatrix1,*pMatrix2,*pMatrix3;) o- E$ K) P' |0 _

luVOID i,j,k,m,n,u,v; 
/ S: S( X! d! t5 q- ^( O
        double *pa,*pb,*pc; 
( y9 x1 @/ w' Q) C8 b1 K( Z# N
        luMessage pMessage; 
& ?; [$ M: j( c+ j7 C+ G/ h
        wchar_t wchNum[32]; 
7 z: V. |$ ^0 v2 T5 J* i1 r
        char chNum[32]; 
( T9 f9 F8 J; W! U' f; |( R, `/ G
        a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0; 
8 e4 n( o7 y3 @2 p
        switch(theOperator) 
/ X: t2 Q! F4 q2 J- m
        {5 j3 ~' }& I& D7 i% L

case 2:        //重载运算符*$ x2 f- c\\" n$ Z# `. Q5 `5 A

pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix);- Y& W  y+ B9 N% [4 M

pMatrix2=(myMatrix *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),Matrix); 
: z0 u2 ~' Y# o3 |# {3 e7 e  K
                if(!pMatrix1 || !pMatrix2) break;        //对象句柄无效，不是矩阵# h# U. F+ j& N$ q: u6 E- F9 i

if(pMatrix1->Dim[1]!=pMatrix2->Dim[0]) break;        //维数不匹配 
& ?& r- |8 ~( F* I; z
                pMatrix3=NewMatrix(pMatrix1->Dim[0],pMatrix2->Dim[1]);        //生成新矩阵 
$ ]' p/ @4 B  X% Y9 d' [3 |
                if(!pMatrix3) break; 
7 p7 L$ e0 i6 ]! e
                pa=pMatrix1->Array; pb=pMatrix2->Array; pc=pMatrix3->Array;\\" G9 ]0 p0 W# W! i- p+ j

m=pMatrix1->Dim[0]; n=pMatrix1->Dim[1]; k=pMatrix2->Dim[1];% P* H' t/ N$ O) Y3 K

for(i=0; i<m; i++)        //矩阵乘$ W) \' y0 V; g) U( O8 z

{ 
! F8 [8 v) S, S, N% R: [5 q
                        for(j=0; j<k; j++)! k- S& e% W4 X5 B* e/ M

{1 ^1 ^' j* S0 F1 X

u=i*k+j; pc[u]=0.0;\\" O7 N) S0 W6 V; k( X. W

for (v=0; v<n; v++)( b: N3 L' h' @' t\\" k& Y4 i

{ 
+ g! y; {+ a) I4 U\\" W
                                        pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j]; 
: R7 v$ `! I, R% V. |
                                }% E, O4 F8 R9 D2 X& Q

} 
7 Z. o( q3 q, I\\" ~: p3 P
                } 
1 \( V' u$ f5 {9 r' f6 Y+ g
                FunReObj(hFor);        //告诉Lu，返回一个动态对象 
- D* b% }) ]; ?! g4 F3 I* ]
                a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3;\\" ~( r3 a; @$ K4 p7 }

break;0 h; g+ P( B4 _

case 25:        //重载运算符.* 
9 G5 M, v7 ]* ^$ [& V4 @
                pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix); 
8 G4 a9 n4 Q, ?) p1 t. n. n5 D5 g# ^
                pMatrix2=(myMatrix *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),Matrix); 
# n& ~4 a; x/ M9 B\\" G. B# q
                if(!pMatrix1 || !pMatrix2) break;        //对象句柄无效，不是矩阵$ e, O) i: L4 `; u1 z2 d

if(pMatrix1->Dim[0]!=pMatrix2->Dim[0] || pMatrix1->Dim[1]!=pMatrix2->Dim[1]) break;        //维数不相同0 q7 U7 _6 Q/ O3 A5 Q

pMatrix3=NewMatrix(pMatrix1->Dim[0],pMatrix1->Dim[1]);        //生成新矩阵( u\\" L3 \( ~! s\\" g

if(!pMatrix3) break; 
8 ^. ?5 w- Y9 q$ ^! ]
                for(i=0;i<pMatrix1->ArrayLen;i++) pMatrix3->Array[i]=pMatrix1->Array[i]*pMatrix2->Array[i];        //矩阵点乘5 V2 r- m7 N/ s- ]& t+ y- q

FunReObj(hFor);        //告诉Lu，返回一个动态对象 
- z$ H  u7 n- i2 |4 [3 H5 p
                a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3; 
  c( D& T) R3 W- _& y
                break;( p( ?! i# L5 h

case 46:        //重载函数new 
. i. z. T5 d! U4 J/ w$ E
                if(mm<2) break;1 f% V1 x  b% Y$ i1 D2 C9 q7 C; r

if((xx+1)->x<1 || (xx+2)->x<1 || (xx+1)->BType!=luStaData_int64 || (xx+2)->BType!=luStaData_int64) break; 
! Q  Q1 K. D3 W
                pMatrix3=NewMatrix((luVOID)(xx+1)->x,(luVOID)(xx+2)->x);//生成新矩阵( _+ ]7 T\\" ^) W! q

if(!pMatrix3) break;! W% S1 [9 R' j

for(j=0,i=3;i<=mm;i++,j++)        //赋初值 
% V1 B9 `# c, j& x* G
                { 
+ s6 O- A7 d! n
                        if(j>=pMatrix3->ArrayLen) break; 
1 y. s\\" N5 K9 D3 ~7 T( x
                        if((xx+i)->BType!=luStaData_double) break;        //只接受实数参数 
6 O, K/ d- f/ Q. y) y- J9 _
                        pMatrix3->Array[j]=*(double *)&((xx+i)->x);/ J# w/ \$ l. q/ C\\" o

} 
+ r$ H+ ?2 E2 X& F$ ~& `
                FunReObj(hFor);        //告诉Lu，返回一个动态对象. r* i0 O6 \\\" J8 I7 b! U

a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3;) h, K$ i( b* u\\" w8 Z2 h

break; 
9 q6 S4 g8 K\\" [7 n% H/ T3 i3 p2 a
        case 49:        //重载函数o\\" A- t$ ?: H4 I4 x

pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User);7 Z' y6 o; ~- |

if(!pMessage) break; 
6 J4 h# Z0 y1 Q2 H$ V, a
                pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix);# `3 H9 a% X  u' }3 t

if(!pMatrix1) break;        //对象句柄无效，不是矩阵 
6 S+ M0 t; N& L5 o8 [- c- r
                pa=pMatrix1->Array; 
: M) i8 n% W: Z3 V- Q0 X
                m=pMatrix1->Dim[0]; n=pMatrix1->Dim[1]; k=0; 
4 \/ G' h& C2 f\\" z: G  O
                for(i=0; i<m; i++)        //输出矩阵5 a+ ^; ^6 H: s+ N; ]

{ 
2 |) o( H\\" w% T; V* w$ Q2 W
                        pMessage(L"\r\n"); k+=2; 
% G3 y) S: e: n6 R\\" y2 P8 W
                        for(j=0; j<n; j++) 
8 u) O- G- P# @9 V9 v
                        {& J/ o( Z# h1 Q# m( V! ]

_gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);# @1 |% e8 p# W$ g

for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;}8 [% r# [! i8 I. Z& w5 D/ X

wchNum[u]='\0';! m9 ~2 A! i/ D7 B7 M$ G* E

pMessage(wchNum); pMessage(L"  "); k+=2; 
4 k. s- M  @+ x0 e( f
                        }\\" \( @/ c. F8 V5 Z3 `5 f  G

} 
' v, ]  |8 W7 ~7 Y, c2 J( E
                pMessage(L"\r\n"); k+=2;+ s' e5 r3 a! l

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! x! g9 s5 F; x' Y: U- v

break;1 O# {8 k- X6 q

default: 
7 H: j/ \2 ?4 k2 c
                break; 
; f- \, c/ k% _
        } 
! t. f7 K; R* G$ Y. N/ D
        return a;8 S6 H' f- {- R7 L: D& o# x8 V

} 
- a. s3 K8 Y5 U% `# }
void main(void)6 e1 r  `3 v\\" T1 R- S; q1 ~

{ 
8 j- Z6 N. F+ c- @6 Y, n\\" @
        void *hFor;                //表达式句柄. U0 |& R! G1 c/ V

luINT nPara;                //存放表达式的自变量个数 
( Z. I* y+ A- i' \
        LuData *pPara;                //存放输入自变量的数组指针  L5 t! i1 _* ?: S

luINT ErrBegin,ErrEnd;        //表达式编译出错的初始位置和结束位置 
; y+ Y4 h% W* `3 I/ y
        int ErrCode;                //错误代码 
/ y/ n8 K) S6 O! h. g% q
        void *v;' ^2 \% ], M5 ?& C4 P# J

wchar_t ForStr[]=L"o{new[matrix,2,3: 0.,1.,2.;3.,4.,5.]*new[matrix,3,2: 1.,2.;3.,4.;5.,6.]}";//字符串表达式，矩阵乘 
& e. K/ D0 m7 g% I: M8 M( ?& @
        //wchar_t ForStr[]=L"o{new[matrix,2,3: 0.,1.,2.;3.,4.,5.].*new[matrix,2,3: 1.,2.,3.;4.,5.,6.]}";//字符串表达式，矩阵点乘0 L- {) ~0 X! e6 [/ u  F, a

LuData Val; 
- f  N' C# z! }9 \* f( R- _
        if(!InitLu()) return;        //初始化Lu 
% q  ]7 g( {) Q2 z
        while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix--;}        //锁定一个键，用于存储矩阵扩展类型' W. t+ a9 c6 p% p

. o$ T8 j# _1 o( K& _6 j! P' e4 T\\" s

Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix;        //定义整数常量 
, Z  T* K2 n0 _% ^) A  ~8 \! Q
        SetConst(L"matrix",&Val);        //设置整数常量# S  M+ ~7 Z- }2 U

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 
/ O/ y9 C0 L+ ?# u$ l! Z
        wcout.imbue(locale("chs"));        //设置输出的locale为中文 
9 ]- z% K7 Q  v
   
' g) L' X4 r  G' X; _
        ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式) q$ N6 [4 {, t$ X& l- F

if(ErrCode) 
7 _7 e: a  d7 m( H
        {1 n' T& h( Y5 {7 o: ~\\" J4 T

wcout<<L"表达式有错误！错误代码："<<ErrCode<<endl; 
1 {- X# K8 a: h% r: }7 Y( I
        }: q7 h( j- v: g1 R. k! ]( r

else+ t( r  p9 s1 _! f4 k

{7 K1 D& X2 l\\" p1 \# v! Q* V

LuCal(hFor,pPara);        //计算表达式的值. O0 \  }2 j. p- ]  I/ M

}7 g% K, F. e/ G

LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix，本例中，该函数可以不用( J8 C( v4 V- ~

FreeLu();                        //释放Lu 
+ B) i9 c0 ^- N. S& Y
}

习题：

（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。

（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 E t9 @5 U6 i9 M& {
a=new[matrix,2,2: 1.,2.,2.,1.],# d\" D7 _% P% C7 v
b=new[matrix,2,2: 2.,1.,1.,2.],
( Z$ H- d\" j- t
c=new[matrix,2,2: 2/3.,-1/3.,-1/3.,2/3.],
: q, S( L. }$ \3 @\" l- p! J
t=clock(),\" p1 M$ @7 E$ ~, ~# k$ N
d=a*b, i=0, while{i<1000000, d=d*c*b, i++},
0 s/ H# u+ T1 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: 1.,2.,2.,1.], b=new[matrix,2,2: 2.,1.,1.,2.], c=new[matrix,2,2: 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：