- 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。0 j- g0 l/ U/ `0 F
@6 M! r! @" W" C* I, D% i8 e8 K 基本要点:: Z- b; I" A& U' k t: `
: L8 O I# u6 X7 ^ K6 W
(1)为扩展类型matrix编写运算符重载函数OpMatrix。
- [1 Z$ K4 G2 M2 A8 y: ^' L8 {0 J8 w+ M* 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。
& x+ Y1 h6 C, n0 p2 r/ Z0 ^& r- d t p; l' n) V
(3)为扩展类型matrix编写其他操作函数(本例未提供)。) n- V6 v$ B0 |: v* M6 Y
5 T, D& J4 k4 y( k7 O! v9 E (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>4 g O( S0 ?1 c& m8 g1 K
- #include <iostream>
- 7 C0 ~\\" k8 s! R6 b+ T
- #include <math.h>
- ) j# \+ Q2 a2 C/ s\\" Q5 u g
- #include "lu32.h"0 z' T, Q) @# G
- 1 |; z+ r7 F* y* c% K: t0 g
- #pragma comment( lib, "lu32.lib" )
- & {; C7 t e; X6 w
- ' f s7 f2 f# d; h# Q
- using namespace std;5 ]3 \. H( t3 P- u/ F0 N
- 8 ` h( f6 g' q/ D: { Q
- luKEY Matrix=-1000; //标识矩阵类型,最终的Matrix由LockKey决定* H/ |9 t3 |9 p8 n, b$ R
- 2 m\\" h. k b) {5 j) M% t! b9 R2 L
- 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 7 V2 I9 b7 O8 L. t* b; q3 W. T
- {) V2 n8 Q0 S6 d9 |# c\\" X: s
- wcout<<pch;
- $ b: K {, I6 N$ I4 I( n
- }% n9 h p0 I4 ?: H, Z' v4 Z0 P
- 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6 U' b) l; C9 o. F
- {
- ! @6 } S. z. H7 n
- }8 \5 s- [; Z V$ _\\" k9 H
- LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator) //运算符重载函数,用于LockKey函数; h- Q1 \- j' A
- {
- 3 ^, d1 |8 |! {- z( w% ` ~
- LuData a;
- . o/ ]5 S% M6 W5 L$ f
- luRealArray *pRealArray1,*pRealArray2,*pRealArray3;
- / {. d+ q# m$ {- }
- luVOID i,j,k,m,n,u,v;2 w+ |2 [4 y' } s4 t
- double *pa,*pb,*pc;
- ( H6 V5 r5 h y2 I2 L1 k3 I
- luMessage pMessage;
- : s! Q' V ]7 o' _# o' |
- wchar_t wchNum[32];, u1 \\\" A; q! U3 D0 f0 {& u
- char chNum[32];
- , N& s, _* k+ S/ ]6 W0 j
- a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;
- - F! r\\" L\\" U! u2 Z\\" ^
- switch(theOperator)& ?5 `) ]' x2 B: _9 M% T
- {
- $ G% x; F# z; @/ U9 M9 S: F, s
- case 2: //重载运算符*9 E9 D3 q- y I
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);4 R% U\\" S! e* y3 P
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);+ a: Y) k* |% y& W
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组0 e' f$ k4 p/ ~7 U0 N) t7 J6 |
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)& L' M! n9 L6 \7 E6 [7 S0 B
- if(pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[0]) break; //维数不匹配
- 6 A* m$ q2 H6 K, M; o ]# t* T
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->Dim[0]*pRealArray2->Dim[1],2); //创建矩阵对象& L( Q0 C2 i5 k$ t
- if(!pRealArray3) break;2 w- {( a4 }8 O6 F$ G+ m\\" a
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray2->Dim[1]; //设置矩阵维数大小
- 3 z$ t) J3 d\\" B\\" R- u* l5 g
- pa=pRealArray1->Array; pb=pRealArray2->Array; pc=pRealArray3->Array;
- ) f! p% Y! G5 V
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=pRealArray2->Dim[1];
- ! z4 O\\" L: ~* W\\" h
- for(i=0; i<m; i++) //矩阵乘! J7 K' K' h: Z5 K- E5 U
- {4 {\\" G; B* x7 y$ d& ?) E# D4 C5 m/ ?
- for(j=0; j<k; j++)
- 2 W# g5 B4 @3 B0 H
- {2 J1 `, F7 m5 j1 r3 n
- u=i*k+j; pc[u]=0.0;4 m* G' T% ~4 g) H% G: Q, D
- for (v=0; v<n; v++)( F, q |' l! |! p( ` q1 o
- {
- - e: N1 H$ |* i7 g# d: _\\" I; Y
- pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j];0 v7 O6 E9 K$ z) e( ~! ]. }: d4 ^, R
- }- C# @- U( b& u( n, T3 d
- }' @1 V! B6 H, e
- }; w# I4 \2 [& o! F, J) r
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象
- ! i4 q% S9 `; ^8 O! P
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;
- ; Z$ m3 O* w& F' j4 t
- break;
- ! T W, C4 {$ M% m$ q
- case 25: //重载运算符.*5 x3 b4 E* [7 g& x/ A* j6 G
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);\\" f# e\\" ?. e% N+ u+ c# w6 p# q
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);* R* R( [: K6 y+ M\\" }
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组9 f% L# \$ K' o Z- X+ K
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵): b. X! j1 i( H# @# P3 i
- if(pRealArray1->Dim[0]!=pRealArray2->Dim[0] || pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[1]) break; //维数不相同
- ! O6 m1 L. r1 q9 ? r( \
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->ArrayLen,2); //创建矩阵对象4 J- ]( J4 I\\" K e7 E. P
- if(!pRealArray3) break;- C$ J* D; I6 e5 j
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray1->Dim[1]; //设置矩阵维数大小) L1 ?( m4 K0 Z& V. V
- for(i=0;i<pRealArray1->ArrayLen;i++) pRealArray3->Array[i]=pRealArray1->Array[i]*pRealArray2->Array[i];//矩阵点乘/ J- G$ ?. W& j: r
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象
- / u! ]7 A! D) S$ } d; |# v: T
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;6 q% x2 R5 y4 T0 |2 g7 s
- break;
- 1 i; V+ u% J5 e
- case 46: //重载函数new
- + I% Z. D, p) a/ K* z H: ~6 E
- a=ExeOperator(mm,xx,hFor,theOperator,luDynData_realarray); //直接调用基本类型luDynData_realarray的new函数& q+ v3 ?7 O0 Y
- if(a.VType==luDynData_realarray) a.VType=Matrix; //设置扩展类型为自定义的Matrix类型+ q9 a9 t; z i1 a! r- `/ {
- break;
- $ [0 O: ]- W# d* i; c9 ^+ O1 ]
- case 49: //重载函数o- v& R% s4 w3 C\\" U/ L! m
- pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User);4 @3 m+ k5 |: o$ \( X7 c3 x
- if(!pMessage) break;
- * z6 U* L8 d$ Q7 t\\" r. P
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);. Z1 ?\\" L8 b/ Z% `\\" u; V
- if(!pRealArray1) break; //对象句柄无效,不是实数数组& |1 g. ] J# {\\" k- J, ^
- if(pRealArray1->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)
- 5 d- X5 f) Z6 @2 x9 e) z
- pa=pRealArray1->Array;
- & _0 N& J7 t X: N
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=0;1 R4 E- x) i& A! g5 u+ K6 e5 r
- for(i=0; i<m; i++) //输出矩阵& P' Q& O1 s: j
- {
- ; K; g# s\\" T j a, X0 F% e
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;
- - ?6 z. m/ D% D. l
- for(j=0; j<n; j++)
- - r; U9 P1 E' r( Q/ ]7 i# j7 u
- {
- # i' q8 r7 o2 }- B2 K6 v
- _gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);4 K, j7 X6 K0 ^$ l3 i
- for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;}
- 0 s/ u; _8 ~& \% b% l
- wchNum[u]='\0';8 v9 R. r# Y6 [) O& T8 b
- pMessage(wchNum); pMessage(L" "); k+=2; M0 R0 u. }$ v3 L7 s. E
- }
- # L: f. V; r2 `# ?- r* K
- }1 e0 E: a: T5 j4 W% f% N) ^
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;+ y7 `! P9 {5 o: B$ C+ r
- 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# T8 N7 z) [2 e1 W+ `
- break;
- B2 P. c1 A: { v: v- h: _/ ]; d
- default:1 d2 k* `) q+ F) T% P }, U7 [
- break;# ]$ t$ L2 u; Z# X) b: O' K7 D$ b' T
- }
- ' L& i0 ^! }/ N3 x2 m; r- H
- return a;# J F5 ^/ |% k5 O4 V% y0 e4 @6 s. }
- }! l# {0 d \# H6 C* A7 m0 p+ j
- void main(void)' B6 _' |5 x1 W7 p$ ]/ {
- {3 a4 D1 b( q Z
- void *hFor; //表达式句柄' k0 g. v3 T4 p2 g7 H, k
- luINT nPara; //存放表达式的自变量个数6 o' y# S4 C$ t6 D) A
- LuData *pPara; //存放输入自变量的数组指针
- 1 L9 y, b- E, L3 j6 \. i8 o( I
- luINT ErrBegin,ErrEnd; //表达式编译出错的初始位置和结束位置3 C ]: e+ N5 c; W
- int ErrCode; //错误代码8 D7 z) H( U4 O) }, Y9 F5 w5 K# h
- void *v;
- ( A& Y6 c% c& |# ]: y5 l( h
- 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& R9 I. W* m
- //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4 r% }+ K4 x4 h: _' }: h4 k2 ^0 m
- LuData Val;9 f' G3 `( A+ e |
- if(!InitLu()) return; //初始化Lu% P6 @, |( [0 ]+ ]7 }. N
- while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix++;} //锁定一个键,用于存储矩阵扩展类型/ m4 I6 _; {! m1 j0 r- b
- % R. T4 \, T9 v. M
- Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix; //定义整数常量- l# T# @: E k& w
- SetConst(L"matrix",&Val); //设置整数常量
- . r1 a+ a* X* Z% O; q5 M
- 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% t- @1 t1 e* H9 C4 Q( g
- wcout.imbue(locale("chs")); //设置输出的locale为中文
- 6 L5 b% }; \) J) i, d
-
- 8 N9 l* z& W\\" x2 c0 X
- ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式; N* W1 c: r8 w+ N2 ^2 J# O
- if(ErrCode)% i; b; T1 D( q
- {2 L/ F. E* S% \& q: c
- wcout<<L"表达式有错误!错误代码:"<<ErrCode<<endl;
- + I# Z0 o, v5 R9 f% b/ N
- }
- / A# G1 w# n, L
- else
- 7 y/ P& v1 G3 \9 t9 v) a
- {. r+ [, m+ y; H! G- `- l- G6 u: T5 U
- LuCal(hFor,pPara); //计算表达式的值, U0 r' K' J: L) t
- }
- , h/ H: F; [\\" Z# p% @9 U
- LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix,本例中,该函数可以不用' @/ g) @3 o6 k+ B# [# R4 ?
- FreeLu(); //释放Lu7 q& D: O9 x }) F
- }
习题:" [/ t( ~* P) c, `" W
7 W% G3 X& N* R3 k
(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。 , w8 \2 T$ }! s
# \* Q7 R: ?% k: f) n! t, _5 o
(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)=( v7 W+ |/ p0 N\" _3 K4 b8 Z/ |1 ]
- a=new[matrix,2,2,data:1.,2.,2.,1.],5 G# j) P/ H9 p6 B
- b=new[matrix,2,2,data:2.,1.,1.,2.],
! N! y7 q2 Y9 r4 C( z3 c. R - c=new[matrix,2,2,data:2/3.,-1/3.,-1/3.,2/3.],7 c0 [& v/ `+ c) o) P9 t) S5 J
- t=clock(), z: }# @. D3 `9 C+ |+ M
- d=a*b, i=0, while{i<1000000, d=d*c*b, i++},
5 {+ N. U\" ~% q: M) x+ q9 o) A - 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.( o6 h( s; `* ?, M' n7 V
- 5. 4.3 h) a9 I( v- M. g: c
- time=0.875 seconds.5 _1 o' Z) k2 g2 |2 u
- 请按任意键继续. . .
复制代码 Matlab 2009a 代码:- a=[1.,2.;2.,1.];; [. }6 T; @9 _+ j/ K) e
- b=[2.,1.;1.,2.];( c( D- N1 \; w) Y, C$ j
- c=[2/3.,-1/3.;-1/3.,2/3.];
( L/ `4 K# q# T6 e W; _ - tic,
1 ^$ }\" K1 Y, L\" v\" G - d=a*b;
/ G5 ^: Z( T4 V' k - for i=1:1000000
2 y8 M3 @$ i8 r, @0 g0 f% e - d=d*c*b;
' I4 @ V7 O$ }/ c% x; ?5 p2 [ - end
6 ]2 K2 x5 C; J. Z2 j - d,
& D, U( I5 C\" A& Z, z - toc
复制代码 结果:- d =
. C6 O3 [3 c. S9 Q0 X& o - 4 5
& r- H4 u! y: f/ {( d - 5 4
6 ]- r: k, p- H% Q$ c- g& Y! T - 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。' g# U; {4 a9 g6 s
|
zan
|