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。
: Z( N F& B+ S* D
5 f3 e; ?( i E6 t1 _* w 基本要点:: M& H5 l9 U( @. W6 G
1 F. u& _5 p7 g$ |5 ?3 r; X (1)为扩展类型matrix编写运算符重载函数OpMatrix。
! _4 B/ Z J, a# d % F# \: n9 X& v2 f7 N: T
(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。$ I- E8 w, c# k2 {/ L! ~6 k1 [4 I
9 Z; Y& A5 ^3 W( c (3)为扩展类型matrix编写其他操作函数(本例未提供)。, u# `! I: ?6 ~' F- N4 O; y" o
; d Z4 `- S* j- u* J: 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>5 J\\" W# H$ F5 \3 v/ o7 d* _, q
#include <iostream>1 b6 M\\" _4 M3 B) h2 X' u' H# R7 e$ F
#include <math.h>
) E. _- L\\" l# y2 B- u/ g1 s% J: L #include "lu32.h"9 O# j3 @3 V6 t) M1 x8 ~3 P/ \
9 T, w/ @\\" N; d. f7 e( L #pragma comment( lib, "lu32.lib" )
) t) {' m- h: T, i5 e+ { G7 q % }\\" t\\" ], p* P
using namespace std;
4 Z, n+ P: e. p$ o % w+ `% X& G/ d5 s! E+ `9 K [
luKEY Matrix=-1000; //标识矩阵类型,最终的Matrix由LockKey决定1 n8 G, i Q5 F+ k1 x4 S
, }3 C+ w/ ?! }. U- e 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
6 z\\" z2 S0 d+ w { {
! J( E% p$ D# n/ P r5 P9 P N6 _1 h wcout<<pch;
) u' I8 z; k$ d. w }; r7 o8 i3 ?$ z% S( M+ 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: s4 M( ~0 a7 i\\" m3 P
{0 N7 I7 T% S6 l+ \( P, l: }% Y0 H
}, f/ z- |; H8 M5 f# N
LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator) //运算符重载函数,用于LockKey函数
4 i. E$ F* X- Y {
& k& Q+ y6 z& k LuData a;3 T2 r6 U# G! @6 r% o\\" C% f! F. n
luRealArray *pRealArray1,*pRealArray2,*pRealArray3;% y+ D# p @ u0 D/ e4 J
luVOID i,j,k,m,n,u,v;
\\" Y+ c6 V- g7 }& W7 u1 w, L( f double *pa,*pb,*pc;
% ?( d' V# T( ^7 p3 X luMessage pMessage;
5 a7 H/ B1 U5 n! c\\" W wchar_t wchNum[32];
9 b# v4 J- z0 O& [ B/ @# q6 v char chNum[32];1 x Y, e. E9 t) h! S1 `8 ]7 K5 Q
a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;. J) o, _% C+ _/ }2 b9 b$ `2 B
switch(theOperator)) V) G$ I! {% s a
{! f @! V8 Z2 T! O% J' V _
case 2: //重载运算符*; X. H# d# h6 D0 }0 S
pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
/ @ K- M' i) y I9 U pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
9 f/ h, s' H' O- R4 H+ r1 N5 s if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组
8 a% Q* n+ v6 u6 x1 {; K7 r if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)
/ Y& f1 z# D' h3 K if(pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[0]) break; //维数不匹配
' y; T; B: f* d% d+ Y* u# W pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->Dim[0]*pRealArray2->Dim[1],2); //创建矩阵对象! M- a5 ~+ A9 b P( ^$ e! C
if(!pRealArray3) break;- |% E; \* Z! Q
pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray2->Dim[1]; //设置矩阵维数大小; E1 I- ?8 Z) H8 n0 t
pa=pRealArray1->Array; pb=pRealArray2->Array; pc=pRealArray3->Array;
2 Y& U b' [1 x! i0 y6 a m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=pRealArray2->Dim[1];3 @6 c; }) L- \: H- E! T
for(i=0; i<m; i++) //矩阵乘3 y' c* T* L, ^
{
3 \. K1 E- E! ]8 v6 I\\" ^) c1 b for(j=0; j<k; j++)! S$ b* l5 a$ k( D
{
0 Q+ h\\" v! ~2 A7 m7 j8 m1 O u=i*k+j; pc[u]=0.0;
7 M, |* K b# B0 v m, l for (v=0; v<n; v++)
W- N) x+ k3 V+ e+ [8 f {
& K1 K+ g9 g2 `6 T' H pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j];
, D r\\" k6 G) r5 h1 b0 ]5 ~' f8 A }% z4 U) | K. x5 ^! C- p
}
' J! \( l- V0 c4 {* @ }' Q, N- s+ G8 D0 I) u
FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象
3 q8 N* y: x: ~( L3 w# M2 X a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;
% J7 ]0 Y8 N/ H7 T+ w g break;. o0 a# r6 m F, z
case 25: //重载运算符.*. @2 U. \/ O5 o\\" R) b+ K5 q' A8 v9 O
pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);$ ?* ?) F# `' _2 Y, l, O8 y; J8 ^
pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
! p0 T* {! R# S3 C if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组1 ?3 v3 P+ o4 M; F( A
if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)/ A$ s6 I6 A( N3 q# F4 o
if(pRealArray1->Dim[0]!=pRealArray2->Dim[0] || pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[1]) break; //维数不相同
3 q: o7 }+ K# P1 A5 Z6 [; ] pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->ArrayLen,2); //创建矩阵对象' [5 \: s+ X3 ^5 i1 U
if(!pRealArray3) break;
4 O5 _; u) S7 ], Y3 @* D pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray1->Dim[1]; //设置矩阵维数大小
3 D% f! B' G. n( Y4 T* R+ Z\\" ^ for(i=0;i<pRealArray1->ArrayLen;i++) pRealArray3->Array[i]=pRealArray1->Array[i]*pRealArray2->Array[i];//矩阵点乘
/ Z' P- }+ u$ E0 [) K FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象! [9 O. G9 r# U' O. x# }0 \2 s A
a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;/ V8 L' d6 b- `; _* v/ O( {
break;
- i& x Z- }* M0 y& P1 t case 46: //重载函数new
! S7 V. `! u& C9 |5 I$ ` a=ExeOperator(mm,xx,hFor,theOperator,luDynData_realarray); //直接调用基本类型luDynData_realarray的new函数
3 b8 X5 z0 x: t! e if(a.VType==luDynData_realarray) a.VType=Matrix; //设置扩展类型为自定义的Matrix类型2 {7 u1 m- c6 e( [3 ?) y% r
break;4 M* P5 B6 N& _& y L: ?
case 49: //重载函数o
, M4 Y- Y- ?* N2 i- y7 a$ |, l pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User);$ [6 o5 R* ?6 G/ Q# W5 ~
if(!pMessage) break;
& }5 c% z% n- E$ I- V% ^. m6 f pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
) k6 Y) K* t3 v) }9 D if(!pRealArray1) break; //对象句柄无效,不是实数数组
% B6 B. x) V: P e6 _3 {# x if(pRealArray1->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)\\" Z# u\\" b* t: P
pa=pRealArray1->Array;
% N- T }1 u\\" s* `6 Y: {! t m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=0;
% W( @2 f: L+ R7 x3 T' ? for(i=0; i<m; i++) //输出矩阵
/ O! M9 g+ ~6 i+ \: y( v& n {3 [- B) ~: g/ r; E\\" N) @9 V) u; G8 u
pMessage(L"\r\n"); k+=2;
! r% t! ?2 U$ F. a* V for(j=0; j<n; j++)
3 e; L$ W$ c4 a7 U Y {8 Z- {9 S# p r\\" A8 [1 \: j
_gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);
2 }+ ]5 Y9 Y5 ]( j3 r0 y for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;}2 P# r, B/ j }( A. ^ |
wchNum[u]='\0';0 o7 @ r* m3 ^: \9 C
pMessage(wchNum); pMessage(L" "); k+=2;2 N3 q3 g! D$ ?8 L. ~2 g5 L* z
}
) t\\" T3 n S* s# R1 T. W# v }& w5 }! D, i\\" F6 l/ n9 _* v
pMessage(L"\r\n"); k+=2;: \' M. s) j; S, s7 @5 Z
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$ |4 n- E* a* b7 }; c* q R# w
break;
, F\\" x8 ?( h+ L2 ~! i! M4 w1 { default:
- Q2 k, `5 h. M( V( i6 Z1 x break;
6 v4 {6 l; j6 U }0 m% _- e5 R5 z4 h
return a;0 x) \6 D6 w! {- i' y\\" _+ e% M
}
1 I# j& f& P, i( Z- o9 F7 T7 O void main(void)
# n% }2 z4 [3 z& g# r: G4 F {' }- I; G3 k/ [
void *hFor; //表达式句柄. L& c5 e9 \\\" j! r4 ]
luINT nPara; //存放表达式的自变量个数
2 P2 o' c, ]) F; ?* r# I. B LuData *pPara; //存放输入自变量的数组指针' m% K6 `0 E% N( C- i4 l
luINT ErrBegin,ErrEnd; //表达式编译出错的初始位置和结束位置
K% {\\" ~4 P: |8 c! N0 n9 h int ErrCode; //错误代码9 h9 F! J7 F: B1 F( Y
void *v;
6 k3 b# z& m; X+ D 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
& C\\" P. l4 A4 x1 z! I% S, N //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 Y! z; y. x& T3 |$ L# Y p
LuData Val;- {/ k8 c/ o; E8 F, P
if(!InitLu()) return; //初始化Lu' |5 T' u, C2 K% g+ m' }. _
while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix++;} //锁定一个键,用于存储矩阵扩展类型
( p' a$ D5 l6 J! O. P5 N
* N: o5 C, b( P# L9 M/ Q Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix; //定义整数常量1 C! i4 B- g; H
SetConst(L"matrix",&Val); //设置整数常量3 \: M( B6 j) Q2 {- C* V6 P& w) v\\" L
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, C, y. R' I9 _2 T
wcout.imbue(locale("chs")); //设置输出的locale为中文
( ?7 t* m3 q3 t 3 {5 t, S* S! P7 X% L
ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式6 |2 U7 x; k0 l4 C) F
if(ErrCode)
2 Y% U. J# _% s9 q# u' X {
- e8 A( W4 y w; d wcout<<L"表达式有错误!错误代码:"<<ErrCode<<endl;. A8 r! ~2 k/ ~; Q% b8 J& {7 b
}9 P9 D0 a% F/ O\\" ]
else$ s8 _/ y8 \$ V( j
{
: k\\" [, G* x5 _; N# w% b; e LuCal(hFor,pPara); //计算表达式的值( f/ q3 r6 ]6 q9 @+ q\\" z$ N3 B
}\\" n% i( G3 l9 D [$ G2 q# _' H
LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix,本例中,该函数可以不用# Q8 d0 O8 G& S- O
FreeLu(); //释放Lu
) C) S0 A6 y' k: m0 K C) t }
习题:
4 B6 C' D, v; G : O% I* n9 W& v; D; E- ?
(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。
5 |! R9 Y& Y a Z6 m! E7 [ X& j 1 L$ q$ L, f: v' z( t3 G- j0 p
(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)=5 P. p8 {( ?: x' L/ T& E, T' y
a=new[matrix,2,2,data:1.,2.,2.,1.],8 c1 a8 |! n4 ]1 a, F; Z
b=new[matrix,2,2,data:2.,1.,1.,2.],
% R3 D' Y/ K0 N$ N\" G c=new[matrix,2,2,data:2/3.,-1/3.,-1/3.,2/3.],! M7 L& u9 x- a/ B2 b
t=clock(), n. e7 R3 o% p\" e9 K/ @1 {- M0 |4 J& P
d=a*b, i=0, while{i<1000000, d=d*c*b, i++},
/ l# V+ ^/ {7 a+ H8 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. 5.7 r( G+ j8 y1 W, i3 ~' W; d1 n
5. 4.
# r2 U3 g' k7 E+ Q3 w9 j o time=0.875 seconds.
, G5 T\" ~6 \* y! g/ s7 [+ l7 H 请按任意键继续. . . 复制代码 Matlab 2009a 代码:a=[1.,2.;2.,1.];
8 Z/ s* n0 }6 Q5 W b=[2.,1.;1.,2.];
2 E& V$ T* v' T. N A5 i1 k\" v7 G c=[2/3.,-1/3.;-1/3.,2/3.];
! o( b0 z# B/ K& k tic,
@% G& S/ w8 _\" j1 k4 E d=a*b;
, N( F& n3 S5 n; b& z$ X3 f2 r! L for i=1:10000006 T( N) c. T8 x6 w\" R\" @$ ^- Y
d=d*c*b;
4 B# m' m2 O! t+ j9 R( F% X5 ?! X a; X end
6 o& {3 a; a' l, N. e d,
t6 O% s/ ]& a+ ~8 G toc 复制代码 结果:d =& x, i! Q( p* s\" ^: f0 z* \
4 5
d* W$ ]' Q2 q 5 4
* H\" N, R5 K; h2 j 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 N! J1 C2 ?# f
zan