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$ u! F: e* L) {- C\" j\" N
   
2. {
   9 m5 s# z& ~: p
3.   op<0  : return[newtype()],
   ' I2 s, f( W, X# x# @
4.   op==0 : x-y,    //重载运算符+
   # w- _7 w5 I\" f3 i0 J
5.   op==1 : x+y,    //重载运算符-
   8 V6 R3 K# g; q* V, D4 T
6.   op==2 : x/y,    //重载运算符*
   6 _0 N3 S9 u  R1 B; h
7.   nil             //该数据类型不支持该运算符的重载，返回nil. Z$ ?$ Q) H* t4 j
   
8. };( y' l) F- }. \3 ?8 F
   
9. test(:type,a,b)=
   : ?* o( X  q6 q
10.   type=thetype(0,0,0,-1),  //获取新数据类型
    \" O, a: {* d2 Z- D
11.   a=cast[3,type], b=cast[5,type],  //强制转换为新数据类型0 M\" o( D: E2 X8 |
    
12.   o[" a=",3," b=",5],  //输出a和b. `* ^2 U# u\" U# B6 {+ g
    
13.   o[" a+b=",a+b],      //计算并输出a+b，变成了a-b
    - m, G/ ^7 c9 q  ?1 d$ k) Q8 F* t( B\" Z
14.   o[" a-b=",a-b],      //计算并输出a-b，变成了a+b
    . t  M8 v. h/ _% k
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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＝＝＝＝＝＝
; y+ U2 x; e! l3 u2 ^2 m. |+ R/ U
  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
   1 ]! g% }' F% k0 M3 Y2 `) D
2. {& m6 P+ ?. z6 j' q% A( }
   
3.         len[x,0,&m,&n],
   8 w: ]* R/ I8 x9 S3 J! n0 V* f
4.         i=0, while{i<m,4 e1 [8 k( b6 F$ s! N1 }
   
5.                 o["\r\n"], j=0, while{j<n, o[x(i,j),"  "], j++},# {/ l( Z' B8 {$ K5 n5 b  ^
   
6.                 i++
   8 _5 A; G  z/ x5 |0 `, a
7.         },
   5 b9 }& r, \, E) r& ^
8.         o["\r\n"], x
   $ A0 E0 l8 v8 p\" Q
9. };7 i0 W: R0 J\" X9 r. ~  @
   
10. mymatrix(x,y,num,op:c,i,j,k,m,n,u)=which //定义矩阵运算
    4 y; z\" ^( F2 H. j
11. {
    $ f8 C! K; H+ s2 s\" o( [$ q. r
12.         op<0  : return[newtype()],5 N8 q. c$ R: a: Q( P
    
13.         op==0 :        //重载运算符+
    * E! P6 |# E5 B% _# S
14.         {\" Z$ \\" w\" p2 M' H0 s$ `1 d  c
    
15.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),3 N$ n' f\" Y3 G; L
    
16.                 i=0, while{i<m,
    - d. p) B6 ?9 p2 `: y3 i( I5 X5 \8 E
17.                         j=0, while{j<n,
    & i& o5 w6 o! X+ O
18.                                 c[i,j]=x[i,j]+y[i,j],+ a* a9 T( j\" `2 _' V# g
    
19.                                 j++0 Y\" }; A  S( A1 \
    
20.                         },
      U2 K: U, M- G' S/ V! R\" Z
21.                         i+++ t* t4 q/ s4 v
    
22.                 },, R4 s' c1 B: O8 v5 z. x# p  |
    
23.                 c# _- o4 n# J( D$ T3 g0 c) Y+ g0 r
    
24.         },
    & y  A1 z1 M) ~( U
25.         op==1 :        //重载运算符-' a' U, n4 v: ^8 R
    
26.         {. R2 N\" u5 u3 P' t
    
27.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
    ; j+ A2 ?9 ~( u, _' `
28.                 i=0, while{i<m,
    9 ]' L3 Z: u$ h: c/ g$ y
29.                         j=0, while{j<n,
    ! Y- A9 m3 f: X: Z\" O4 U: D
30.                                 c[i,j]=x[i,j]-y[i,j],
    6 m8 X- l$ a* f# ^% E8 N4 ~
31.                                 j++4 R\" y7 ]  p& x8 V
    
32.                         },
    \" w: w( r3 t! f7 T, O
33.                         i++  T9 k$ n0 u* X4 x. e5 F
    
34.                 },
    . k5 c  W0 {/ Y& w2 V) w
35.                 c
    # E% E. r; g- X- Y) D
36.         },
    # d/ Q' F. [& J5 O! t% g
37.         op==2 :        //重载运算符*
    - H4 \7 W* B% |( J+ J  Z
38.         {
    * @/ i& H6 g: g0 @9 p# U) N
39.                 len[x,0,&m,&n], len[y,0,n,&k], c=new[reals,m,k].global(),( j6 s5 C6 u- |) F- X
    
40.                 i=0, while{i<m,' L9 Q, |1 X' e1 z- V# D
    
41.                         j=0, while{j<k,/ A0 k# y5 R2 B; Z; a+ i\" [3 I6 X
    
42.                                 c[i,j]=0.0,% \+ o9 r, R# l# f
    
43.                                 u=0, while{u<n,
    : ]1 Y, Z% M- G) f\" ~
44.                                         c[i,j]=c[i,j]+x[i,u]*y[u,j], u++
    4 O7 R9 B. Q/ s. H. I, P8 T
45.                                 },
    5 s3 v8 V2 J: |4 n+ t* K! e
46.                                 j++! A$ J. ]* H+ s7 ?: D8 ~  P$ a
    
47.                         },
    & f* P5 _+ O9 n' R5 y
48.                         i++
    * l2 d7 l0 p, V% L. Q
49.                 },) X6 D$ ?& _( y% N8 E; j
    
50.                 c. T0 b& x  |2 @3 C2 m! }6 g
    
51.         },
    ( X! W8 a% f. J# s( H, A' [5 n
52.         op==25 ://重载运算符.*
    ! _% E$ j; G\" `  i, ?) u. e8 ^
53.         {% B9 a# s3 |' z7 g
    
54.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
    ) ?0 E+ K9 E2 @* I: a3 s
55.                 i=0, while{i<m,
    & U4 @, S5 e1 Z  e/ ^+ r9 [
56.                         j=0, while{j<n,
    \" {: d, E( s6 W9 z; [, Z
57.                                 c[i,j]=x[i,j]*y[i,j],' s4 ~( H' A\" E/ W: Y
    
58.                                 j++! p$ _' ]9 m. Z* i9 w/ w
    
59.                         },
    8 w; A  h+ i$ r6 |/ h+ B\" @
60.                         i++
    ; s' v$ b- e( B9 x6 n0 {
61.                 },: c' r& d4 m7 e( o
    
62.                 c- b9 ^' ?/ |  F\" d4 _* Q
    
63.         },6 i( `6 f$ v  K- `
    
64.         op==26 ://重载运算符.// W+ M/ K7 f- @$ J/ r* X; N
    
65.         {. I- o% L# ~3 ~
    
66.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),& x\" [) u) d9 E* Z
    
67.                 i=0, while{i<m,! t9 I; ^8 n% V+ ?
    
68.                         j=0, while{j<n,& |' f9 ?& @3 k' I4 ^9 e0 T* {
    
69.                                 c[i,j]=x[i,j]/y[i,j],# l/ O: M7 U  l: c0 O! `
    
70.                                 j++4 ?) V: b  k; N& H' r( F3 K
    
71.                         },
    \" ~/ S# f, U1 X\" i& N  m5 D
72.                         i++% w! g2 U0 w$ h7 z$ I& {. k
    
73.                 },
    5 j$ O7 \- t5 g
74.                 c/ u/ o; n, V8 k9 l* y* t6 j
    
75.         },
    ) ?) z5 v( m% |. }6 |. b7 F
76.         nil        //该数据类型不支持该运算符的重载，返回nil/ V: j' N6 e( D
    
77. };
      u0 {0 q9 O1 G
78. test(:type,a,b,c)=' [) T0 A  r! c5 m9 \5 A# S& U+ X
    
79.         type=mymatrix(0,0,0,-1),  //获取新数据类型3 G/ P) O. J5 X- \- ^
    
80.         a=new[reals,2,3,data: 0.,1.,2.,3.,4.,5.],  //生成矩阵a# u1 Z1 B& e% R9 ^: N% ]5 a
    
81.         b=new[reals,2,3,data: 1.,2.,3.,4.,5.,6.],  //生成矩阵b
    . z: j: I% M0 U, I: b8 t
82.         c=new[reals,3,2,data: 6.,7.,8.,9.,0.,1.],  //生成矩阵c
    . e, m% k& S7 P& C, B
83.         o["a="], outm(a), o["b="], outm(b), o["c="], outm(c),  //输出a、b和c
    6 g6 A$ w, S# i% r
84.         a=cast[a,type], b=cast[b,type],  //强制转换为新数据类型  Q, ]$ f! N- ?& F* G
    
85.         o["a+b="], outm[a+b],     //计算并输出a+b
    8 r, c8 Y4 a# a6 `0 X
86.         o["a-b="], outm[a-b],     //计算并输出a-b
    9 |9 l% K\" b# t' [# t. E
87.         o["a*c="], outm[a*c],     //计算并输出a*c: x9 Z* N& A$ \! y& J+ ?' B
    
88.         o["a.*b="],outm[a.*b],    //计算并输出a.*b
    - P+ v  c0 T3 o1 P% t8 A8 B
89.         o["a./b="],outm[a./b];    //计算并输出a./b

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结果：

1. a=+ I2 v2 U: s% d: T4 O& g
   
2. 0.  1.  2.  
   ' h8 b5 s5 O5 G3 S; L$ N
3. 3.  4.  5.  ) l& O, D7 H  R
   
4. b=7 m: u$ h2 ]\" \+ @: U
   
5. 1.  2.  3.  
   + y, O' _. J2 x1 L0 n' a
6. 4.  5.  6.  
   9 E) A: x& n% p. ^
7. c=1 v- Q4 h, s) K5 h
   
8. 6.  7.  * Q3 {, L% C6 F& N) @, m
   
9. 8.  9.  
   ! W0 i' |' Y# ]4 @' U
10. 0.  1.  
    6 e4 H' D; d* S3 {6 R) O# ^' i
11. a+b=
    ( N/ o: o1 C; y* x$ ~
12. 1.  3.  5.  ! h7 p6 U/ H2 w) j- C5 [7 f. m. R
    
13. 7.  9.  11.  
    ! x# g+ K; J0 H& I% g2 {
14. a-b=
    7 ^# g: B9 n4 z( \! T- k3 H( i8 v4 L
15. -1.  -1.  -1.  8 \/ ]5 e, w: v! ^, @# j$ Y$ Z
    
16. -1.  -1.  -1.  + U& X. `5 q$ a\" N$ A& f
    
17. a*c=7 c7 _6 ^( d\" U; c% z; v
    
18. 8.  11.  / d; C9 o! ]- `+ T9 ^8 @0 m
    
19. 50.  62.  
    0 A0 M4 T3 Z3 j( n$ l
20. a.*b=
    6 s7 n9 n# E4 L5 w4 Q- L
21. 0.  2.  6.  
    1 A: g6 ]! q+ e\" G+ I) V
22. 12.  20.  30.  
    - n, K- }\" d. ~4 ]# \. M
23. a./b=
    ( g' U7 k. e! T2 [2 r% G
24. 0.  0.5  0.66666666666666663  
    9 G$ f; H# M1 t' d
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
   \" c+ ~. J) V! |$ |& e$ j9 h
2. {
   5 Z2 s( t+ U, q, z2 N9 a. [* D
3.         op<0  : return[me=newtype()],
   $ k  Z& A, H; r- a' E
4.         op==0 : //重载运算符+
   ; f: R7 D6 K/ I
5.         {
   ; ~+ y, a0 e/ ^: \\" u7 h
6.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
   9 m2 \1 k8 r\" ?+ G
7.                 i=0, while{i<m,0 j. W7 j) f+ l) F4 L  ]) p
   
8.                         j=0, while{j<n,
   / U- `5 l& p- H& i# T0 _6 \5 V
9.                                 c[i,j]=x[i,j]+y[i,j],
   \" h: |2 G\" u  {0 ~' O/ Z
10.                                 j++
    8 F! U* m* q1 W. r  ?' U; \% w
11.                         },& l9 L6 p( Q/ J% @% Z
    
12.                         i++
    % f! q) j  a+ Q3 M. @) @
13.                 },
      K2 p; m% X& C3 h
14.                 cast[c,me]  //强制转换为新类型me（矩阵），下同
    1 f( j: M3 E# t- S0 F0 S4 z
15.         },
    + N' o; R* d8 C
16.         op==1 : //重载运算符-
    # S* r5 H: F4 M
17.         {9 [+ c$ Q- E! M5 S  O+ t
    
18.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
    6 P4 l6 f5 E8 G0 b* s
19.                 i=0, while{i<m,' a, [$ M* Q9 c6 G0 T+ ~
    
20.                         j=0, while{j<n,& J% u* F' ?# Z4 }7 [4 r
    
21.                                 c[i,j]=x[i,j]-y[i,j],
    ) H0 W+ a$ h( e/ m# i\" y4 L
22.                                 j++
    # n. w. h/ i2 X& E0 r) I- j$ J
23.                         },
    0 n. G! O3 f+ _8 W3 d
24.                         i++
    # x9 [7 W3 F! T8 j! L+ v2 ^! K& \
25.                 },' ]) o; s. m) L5 a* X8 y
    
26.                 cast[c,me]. f6 V0 I7 S! d5 ^7 E
    
27.         },' L) ?3 j2 K( a# u; K
    
28.         op==2 : //重载运算符*
    4 Y, x# ?9 c7 O  {6 N
29.         {. r\" T; \+ m6 K3 |, c9 R
    
30.                 len[x,0,&m,&n], len[y,0,n,&k], c=new[reals,m,k].global(),
    9 D0 `: p) ~# B
31.                 i=0, while{i<m,
    ' C. N! r; b0 C. v/ R5 _
32.                         j=0, while{j<k,* `1 x' m0 G! m5 l& Q
    
33.                                 c[i,j]=0.0,
    1 [) Z2 F5 S+ G3 e+ _5 G% J; E
34.                                 u=0, while{u<n,/ O9 i! k3 p0 }7 Q* l, w
    
35.                                         c[i,j]=c[i,j]+x[i,u]*y[u,j], u++4 b( \% L4 f0 ?( m
    
36.                                 },
    + V. h) C9 L* \8 m' I
37.                                 j++
    . l% f. `  I7 I# ?% x/ R: u  _
38.                         },' K\" r# n7 v: ^, S# X3 V% [6 y1 W: }- v
    
39.                         i++1 _# `) j4 o5 Y8 j% Q2 }% p
    
40.                 },4 k; N. n3 C9 Q, l* y/ n4 B- r: t
    
41.                 cast[c,me]
    # d, O3 Y# U$ S9 K! {) R7 y' l
42.         },& ~. C  c* M# J4 g
    
43.         op==25 ://重载运算符.*
    - m% @& P5 ?! ?3 P7 j
44.         {$ G9 c& `6 f7 c
    
45.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),) ^8 v: G6 h! B, M\" n3 C
    
46.                 i=0, while{i<m,
    * r6 G& h, v\" H\" ]: N- {; }
47.                         j=0, while{j<n,
    ! r2 L% f/ M! C0 V. o
48.                                 c[i,j]=x[i,j]*y[i,j],
    1 M; n, ^9 o% q, f5 p: v. z
49.                                 j++
      M1 Y# Q, P4 ^; ?* Y
50.                         },# A+ P/ T! e+ S* _3 e- F) |# u. v% R
    
51.                         i++# I9 y$ O: Z\" y9 W% n3 _  K7 f
    
52.                 },
    - A7 t5 ]8 j5 A) e
53.                 cast[c,me]
    \" M. P- N' Z7 N  m9 p$ J& q
54.         },
    & u5 j4 k2 ]. ^( ]
55.         op==26 : //重载运算符./' r8 P/ V8 L& {/ o
    
56.         {
    5 x! @7 \* v; |1 o
57.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
    * B+ v. e; x' r& ~! h2 f
58.                 i=0, while{i<m,5 W; C* m& y2 b' J\" Q/ C
    
59.                         j=0, while{j<n,
    8 F0 U' ^) p  p9 n# g+ I% W
60.                                 c[i,j]=x[i,j]/y[i,j],9 K* U* B! f9 I& Q& h$ @: W& m* a
    
61.                                 j++7 ?/ ^* `, J8 z2 A: Z! c
    
62.                         },
    : u* v/ J- u0 u$ z
63.                         i++6 y+ R3 _* ]: ~& l\" j' \* P5 _. k' i, s- k
    
64.                 },
    $ f; Q0 I0 ]6 z7 x( e
65.                 cast[c,me]
    1 ~: q3 G( c4 p, o2 j) E
66.         },, p4 ?3 c' U  _! X' v
    
67.         op==46 : //重载函数new
    6 D# y9 w& H1 O; L5 k  G
68.         {: t+ F3 x) O# r# @  V. \
    
69.                 c=new[reals,y,z].global(), m=len[para], k=0,
    6 \+ z\" E% A  b6 Z+ O$ E
70.                 i=0, while{i<y,
    \" Z1 \' Z$ R/ k& j3 P
71.                         j=0, while{j<z, if{k>=m, return[cast(c,me)]}, c(i,j)=para[k++], j++},
    ) V# d: i4 N4 J/ W5 n
72.                         i++\" S9 |; C7 B; P
    
73.                 },7 H! {, I6 k0 B1 F  k& b
    
74.                 cast[c,me]! V9 D. o2 _/ F7 _# F. f, {* n- M
    
75.         },5 R7 [2 D6 T  n* {& v
    
76.         op==49 : //重载函数o1 ]2 y5 l# f, b( s, Y
    
77.         {
    ! u5 l+ v0 v3 }
78.                 len[x,0,&m,&n], k=0,
    ' Y; S1 S; f. y\" ~  |+ e- _1 L
79.                 i=0, while{i<m,
    : V. ?\" G; N( ~; R3 N
80.                         o["\r\n"], k=k+2, j=0, while{j<n, k=k+o[x(i,j),"  "], j++},; D9 i. P  C1 s8 [+ L' i
    
81.                         i++, J% `. `8 s# O- F. n, s0 a
    
82.                 },
    - |; |/ c. _1 \0 L
83.                 o["\r\n"], k+2\" ]3 h* r2 `4 w8 `. T( g8 e) K& k
    
84.         },
    - y9 N4 F3 K# h- |* G
85.         nil     //该数据类型不支持该运算符的重载，返回nil0 B/ J; \\" ?5 @4 x3 n! X
    
86. };) y  I& w. @$ e# Z\" ]
    
87. test(:type,a,b,c)=
    * x$ V  K' ]1 g
88.         type=mymatrix(0,0,0,0,0,-1),  //获取新数据类型( y' i5 J; T. N
    
89.         a=new[type,2,3,lu[0.,1.,2.,3.,4.,5.]],  //生成矩阵a
    , ~3 N\" {2 C3 _! ]  t4 m+ |
90.         b=new[type,2,3,lu[1.,2.,3.,4.,5.,6.]],  //生成矩阵b& {\" V! ?  U& H
    
91.         c=new[type,3,2,lu[6.,7.,8.,9.,0.,1.]],  //生成矩阵c- M3 o3 O1 b7 a  q
    
92.         o["a=",a, "b=", b, "c=", c],  //输出a、b和c1 n% c2 Z: ~1 \
    
93.         o["a+b=", a+b],     //计算并输出a+b
    + h: \/ M; g5 b2 y* p
94.         o["a-b=", a-b],     //计算并输出a-b9 h- c, L; D6 F& K
    
95.         o["a*c=", a*c],     //计算并输出a*c
    : [. S4 ]5 C/ Q' W6 P# t. Z
96.         o["a.*b=",a.*b],    //计算并输出a.*b
    , l% q% Z& [( Z
97.         o["a./b=",a./b];    //计算并输出a./b

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结果：

1. a=
   * \9 P, u5 q. c8 ?& z
2. 0.  1.  2.  ; t0 ?. n8 _3 j
   
3. 3.  4.  5.  * o7 M& p7 b\" k! L  E, o! x
   
4. b=
   4 M+ F5 X! s) |8 m8 R
5. 1.  2.  3.  
   ! o2 ?2 C1 B/ w) m$ |4 Y2 X! [
6. 4.  5.  6.  \" \7 q. a$ o3 ^. b) M+ @4 F- X& R
   
7. c=\" J. J, D4 B8 {) D1 }
   
8. 6.  7.  % q\" B$ O8 ?# Q% o$ H\" J
   
9. 8.  9.  
   / F! c$ ]2 ?$ w6 }
10. 0.  1.  0 o6 _4 M% N9 i
    
11. a+b=% k7 n0 ^% y( X9 ?6 Y1 e
    
12. 1.  3.  5.  & |3 C! Z9 W! |: i5 m
    
13. 7.  9.  11.  
    : g- U; ]2 p4 Z* n. c- F. ^
14. a-b=- p, A3 u6 \5 a; N
    
15. -1.  -1.  -1.  
    ' o, u\" S: S! N& c2 b\" _% X
16. -1.  -1.  -1.  
    ; E7 V$ ]2 L2 f# d9 v# Z
17. a*c=
    $ a  [0 u. X$ {
18. 8.  11.  
      Z9 T( C& E4 l$ x2 @
19. 50.  62.  
    : }3 B( D( B\" M; q
20. a.*b=% U$ Z6 k1 L2 s% H9 Y1 [
    
21. 0.  2.  6.  \" G$ |: Z, Y\" N( s: Z7 s% G
    
22. 12.  20.  30.  
    \" g- W! p2 {) A. E0 ], d
23. a./b=
    ( K) T3 F\" `+ u2 K
24. 0.  0.5  0.66666666666666663  
    4 I1 c& C' K0 ~; T1 q
25. 0.75  0.80000000000000004  0.83333333333333337  

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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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