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: 8976|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>
( a/ e1 h7 v; l+ L2 C% Z3 W' c
#include <iostream>' ~. o( B5 w U- @7 f4 ]! B2 [
#include <math.h>9 }, m2 T' l# u
#include "lu32.h"\\" o, S) U7 M1 Z! s+ K5 c! N
#pragma comment( lib, "lu32.lib" )1 {$ b) l* K3 t# K( H
using namespace std;6 N# Z4 c0 d: |/ E* m, g2 i# I
//自定义矩阵& U' u1 H9 k7 G: s
class myMatrix6 \ s, u( V- V3 u
{
, o! n3 h/ {, ]5 r& v
public:9 I* _8 N: T% S4 w: s
double *Array; //数据缓冲区( m8 q9 `2 l6 l! P! {
luVOID ArrayLen; //数据缓冲区长度\\" p/ T- y+ r4 L% _/ O\\" @5 [9 ~
luVOID Dim[2]; //矩阵维数; ^\\" c+ n7 A$ x1 J: Z) Y) x# C
myMatrix(){Array=NULL; ArrayLen=0; Dim[0]=0; Dim[1]=0;}
# l/ f' j5 d. W# v( `* w
~myMatrix()8 D e. m% B2 m\\" u b1 |/ x5 l- g
{) i' B5 ^3 J( D
if(Array) delete[] Array;9 i- O, e! _9 G6 O, p$ R\\" \6 z
}
' R d- ?0 n\\" h; g# [* T\\" g/ a5 H
};, @/ a- z. \8 J! Q
luKEY Matrix=-1000; //标识矩阵类型，最终的Matrix由LockKey决定5 ?1 H I$ n9 M4 k8 k$ T, s. Z+ b
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 ' w/ u3 N6 V$ Z0 o) t7 D' T
{
3 F9 [( D9 U! g3 D; f7 l. l2 y
wcout<<pch;% v! f5 }1 o\\" U
}
, d6 K& B5 Z! ?* U- k2 H
void _stdcall DelMatrix(void *me) //用于LockKey函数及InsertKey函数，使Lu能自动销毁myMatrix对象
6 W) A! i: w: i9 G4 {) W0 t
{
2 x) t1 u1 T r8 X* W# w
delete (myMatrix *)me;! i) n- e9 c4 V: D$ {
}* e% L& D5 }1 R\\" n3 g0 n! M: I8 D
myMatrix * _stdcall NewMatrix(luVOID m,luVOID n) //生成一个myMatrix对象
1 R/ b# c2 {; D5 H& u
{
; Z) L$ ~' @6 E# ~8 \1 k' P5 l
myMatrix *pMatrix;4 q8 ~4 h: \, S; B0 \: W4 k
luVOID k;5 X% K+ i0 l, r1 Q. q# e) g9 b\\" H
double *pa;
. v! y/ O% V. \0 C# @$ _
char keyname[sizeof(luVOID)];, z6 A, G: f% N0 e
void *NowKey;1 Z2 ]' x2 x, ~, p ?$ z3 A
k=m*n;
/ K* u5 y2 t: p* r: s/ ]
pMatrix=(myMatrix *)GetBufObj(Matrix,keyname);//先尝试从缓冲区中获取一个矩阵对象
6 a$ z) R# q1 v
if(pMatrix)/ Y! p- F o2 h1 b, a# n+ \) ~\\" r
{: S$ \; G* ?. \
if(pMatrix->ArrayLen!=k) //重置矩阵的大小8 u3 K* @6 u: [, F
{
4 A. u6 Q) q5 L: B+ o' d! q; y) r0 H
pa=new double[k];
. V6 z/ K* D3 q( ~. U
if(!pa)/ S: k9 ]( C' `/ F$ t3 f7 |$ \
{% a! D: z `- X
DeleteKey(keyname,sizeof(luVOID),Matrix,DelMatrix,1); //将矩阵对象放回缓冲区
9 G6 c. ?\\" ]& J\\" {* O) Z
return NULL;3 B, m5 V+ |( K+ y6 y7 z
}
% e% `5 N- H3 X$ n* b1 e; ?
delete[] pMatrix->Array;+ n* o5 W* I: J6 P9 N1 g
pMatrix->Array=pa;
8 r4 n+ X# Y! e/ q9 K3 }% r3 c3 p
}
9 T; F, b4 B$ L2 K! N8 N$ G\\" j* a
} y1 B& m7 [7 N3 X2 J2 l' X
else1 o. i$ ]7 G& C9 H6 Q: Y- J\\" _
{
8 p% ^% Y. G7 k
pMatrix=new myMatrix; //创建矩阵对象
6 `$ h/ @4 o+ O- S\\" {1 h
if(!pMatrix) return NULL;
9 d, D9 D4 X5 R6 B, J
pMatrix->Array=new double[k];5 P4 U0 P% ^ b
if(!pMatrix->Array). r* M2 M# h/ M) P
{5 E0 D6 q$ t3 k [
delete pMatrix;8 v& t$ L+ Z. \! t/ j
return NULL;& [' d0 a- D2 J1 m2 X. s; }
}2 w# l4 }5 v5 B
if(InsertKey((char *)&pMatrix,-1,Matrix,pMatrix,DelMatrix,NULL,0,NowKey)) //将矩阵对象注册到Lu
' ^$ s+ m' R* V5 `5 B
{. M( |( ~* b6 j# Z0 f4 y# F& ^
delete pMatrix;# G, [* _7 |7 c/ t! ]) W, o
return NULL;
! e: f) G- u4 }9 u% M; y+ f: E
} a( k& _% I; V$ F
}
\\" n* N6 K4 u: i9 j: n8 |5 _: S
pMatrix->ArrayLen=k; pMatrix->Dim[0]=m; pMatrix->Dim[1]=n;' e% R- z6 Z; b! k
return pMatrix;
5 {/ x) S9 P+ m0 H$ F. L f* m' ?
}
) H U& V* j! G4 f% y9 U/ K2 L, a
LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator) //运算符重载函数，用于LockKey函数0 Y% r) B3 p( @- a0 X- `7 A
{; ]/ W4 Z& s0 M! T$ Q8 x: X
LuData a;3 I+ E\\" e( R( i/ T- j7 T- |6 m$ K0 |7 h
myMatrix *pMatrix1,*pMatrix2,*pMatrix3;
! D+ {; w. U7 M+ H9 h3 H$ K% _8 N/ n
luVOID i,j,k,m,n,u,v;
3 _6 [- f h* b1 I
double *pa,*pb,*pc;
, {2 a0 N6 H9 Z
luMessage pMessage;
# b2 z0 f$ ^8 {8 G+ S ]6 w/ ?
wchar_t wchNum[32];0 \! H- Y) F& }$ i4 [. [' }' K) |
char chNum[32];
7 b V( U! T1 S5 l: A0 C0 p) y
a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;
$ z1 c+ @! R! }- L: D+ n* I2 N6 R
switch(theOperator)
G1 t! `# p' T# p. H
{# i8 Q6 t4 I& h/ @6 v9 X
case 2: //重载运算符*, Z/ C6 ]0 R v$ Q
pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix);) N, u3 c) K1 I
pMatrix2=(myMatrix *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),Matrix);
; U5 n+ |* }# i% h+ h; I! M6 N
if(!pMatrix1 || !pMatrix2) break; //对象句柄无效，不是矩阵( k5 {$ s. Y& u1 u\\" x, |
if(pMatrix1->Dim[1]!=pMatrix2->Dim[0]) break; //维数不匹配5 w- f/ V# e* g) r, q0 }3 ~5 p- }
pMatrix3=NewMatrix(pMatrix1->Dim[0],pMatrix2->Dim[1]); //生成新矩阵 a' H& @\\" H5 E- a
if(!pMatrix3) break;8 ^. A$ ?% a6 L w
pa=pMatrix1->Array; pb=pMatrix2->Array; pc=pMatrix3->Array;/ @\\" C4 R0 e. g' K: ]1 M9 g3 ~
m=pMatrix1->Dim[0]; n=pMatrix1->Dim[1]; k=pMatrix2->Dim[1];
* C( ]9 z% d( }7 ]
for(i=0; i<m; i++) //矩阵乘
3 }% O5 O. s8 o. Y
{( d6 @, g; s+ _$ l! B
for(j=0; j<k; j++)
. n5 k; f! F B8 l( m& B\\" b
{8 \' i- d\\" _) ]* F9 H* h& N
u=i*k+j; pc[u]=0.0;
1 P6 w% r- S1 Z+ h- c+ U2 y& y
for (v=0; v<n; v++)
! p- }$ e4 @7 O0 n
{
6 H, A3 O9 ]4 d# C
pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j];5 K4 a/ m5 U\\" Q6 U$ Y; M7 G0 l) E
}. V5 K* u/ }\\" F
}: v; ~+ o6 d( L9 [0 W
}\\" c$ l9 a5 _ w7 l8 [# O) E
FunReObj(hFor); //告诉Lu，返回一个动态对象6 ~\\" \\\" F1 {1 Z) I# m% J/ @/ R0 m y
a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3;
% J- Z% V! D. N7 b
break;
0 A; c/ @5 b/ X u) ?
case 25: //重载运算符.*
+ k6 A; W- q: ^* d& {1 n. _
pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix);% F: \- v- F* S: s1 l h+ a1 k
pMatrix2=(myMatrix *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),Matrix);
9 V3 K6 E' b3 E# c
if(!pMatrix1 || !pMatrix2) break; //对象句柄无效，不是矩阵: b! S$ L' }( Y, G% @# g( ^* B* l
if(pMatrix1->Dim[0]!=pMatrix2->Dim[0] || pMatrix1->Dim[1]!=pMatrix2->Dim[1]) break; //维数不相同0 f1 g9 ^* E- W$ j
pMatrix3=NewMatrix(pMatrix1->Dim[0],pMatrix1->Dim[1]); //生成新矩阵
) [2 g! U7 b0 T% F1 w\\" L
if(!pMatrix3) break;
u' ]) j8 r' T/ M& j: |
for(i=0;i<pMatrix1->ArrayLen;i++) pMatrix3->Array[i]=pMatrix1->Array[i]*pMatrix2->Array[i]; //矩阵点乘
( R& \6 B e. `) i' z
FunReObj(hFor); //告诉Lu，返回一个动态对象: H% q& m. Z: ?
a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3;: N0 x: N7 N: C! w; t1 E
break;2 p* N0 w# x2 p$ i
case 46: //重载函数new
+ u2 A1 ~$ O# s% t
if(mm<2) break;
; i6 Q\\" w$ J2 [+ M4 z- J) B' ]
if((xx+1)->x<1 || (xx+2)->x<1 || (xx+1)->BType!=luStaData_int64 || (xx+2)->BType!=luStaData_int64) break;
1 t1 m, c5 C) ~2 j- X
pMatrix3=NewMatrix((luVOID)(xx+1)->x,(luVOID)(xx+2)->x);//生成新矩阵' t\\" G6 l' R. i& A+ V9 f
if(!pMatrix3) break;9 q( E, g4 Z# H# a; l
for(j=0,i=3;i<=mm;i++,j++) //赋初值
9 N0 u$ c\\" W1 N\\" F, M$ b
{
( j3 s1 B$ G7 V9 `\\" z3 E\\" d
if(j>=pMatrix3->ArrayLen) break;
# o\\" u$ t- [1 i/ \% L
if((xx+i)->BType!=luStaData_double) break; //只接受实数参数
2 u9 ^7 x; }4 K! i8 _- @
pMatrix3->Array[j]=*(double *)&((xx+i)->x);
; r5 s7 A$ I2 M# b$ \\\" H
}. [8 i/ t1 f; B* S' }
FunReObj(hFor); //告诉Lu，返回一个动态对象0 b3 ?9 x' a0 j' Q0 S/ ~
a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3;
) c\\" j, E8 C/ p; e; c. M+ l
break;
+ a+ p4 H: I* c: g* F& D
case 49: //重载函数o2 s. M2 a, p5 W\\" l! A$ |
pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User);
$ O0 V% O3 c$ k( K! l
if(!pMessage) break;
3 _7 } ~0 D& U& a% C N
pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix);
8 v% @% n\\" V% b
if(!pMatrix1) break; //对象句柄无效，不是矩阵( y! ^$ f# k5 I8 w& _% F& f( K
pa=pMatrix1->Array;9 a1 R- K* x1 x8 m6 g ^* _) F6 d
m=pMatrix1->Dim[0]; n=pMatrix1->Dim[1]; k=0;
0 i: ^. r% G0 @5 A8 R
for(i=0; i<m; i++) //输出矩阵8 @5 C, ]# O9 W$ ^
{
7 d8 b$ I( J0 l7 L! F! R* W) S
pMessage(L"\r\n"); k+=2;
+ n* b$ e4 Q2 i+ S( d9 q! G
for(j=0; j<n; j++)
9 r) E0 I+ L7 B$ N, H+ A( O
{+ Y' |* f\\" l$ {: q5 k5 V
_gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);3 E7 H) W\\" c6 N/ I( P
for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;}
( Y* ~5 {: }: a0 Y
wchNum[u]='\0';
% H! Z/ H1 w5 j* R0 y0 d9 p) I
pMessage(wchNum); pMessage(L" "); k+=2;( J$ B# J3 o/ |' N4 q; D4 s. t- _
}
! U* H\\" c! N# k* y3 G/ E8 \
} M5 _' u! p2 y! s u
pMessage(L"\r\n"); k+=2;
0 o! w( H1 Q\\" d l7 a3 N
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) E1 T7 r# I\\" d Z% [3 H. N: u
break;9 G5 ^ P: k* u$ N' Z( e1 ?- Y
default:
% G2 x5 M5 g' A' n2 A8 \4 Q
break;
. e6 c% K$ r# D
}
' t }\\" Y$ x M
return a;: r% B7 v2 D n3 g# H
}% F6 X8 y) l$ d( n) D9 E$ m
void main(void). x8 U4 O5 P$ Q) B% }. W
{
, D9 J- `' t! b9 j; d0 z' @
void *hFor; //表达式句柄
; }1 T( T/ m4 V8 n8 P8 c; S, o! ?9 F
luINT nPara; //存放表达式的自变量个数
4 `: Y% g' F7 I V6 Z& q
LuData *pPara; //存放输入自变量的数组指针0 F+ c4 Z. _: ~0 A
luINT ErrBegin,ErrEnd; //表达式编译出错的初始位置和结束位置1 A e, D8 u, m/ B$ M) z
int ErrCode; //错误代码6 V( b7 M8 m\\" o7 Q, J9 f
void *v;
\\" y5 y& h' p5 g
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
$ I7 |. K3 e( \# W8 d/ g- ^
//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
8 O\\" i9 z Z9 _. v
LuData Val;7 D. X( Z) b& m8 b: z; v- p# t( l! s* z
if(!InitLu()) return; //初始化Lu
8 b& W3 ~4 _, P, S1 [3 s
while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix--;} //锁定一个键，用于存储矩阵扩展类型: h! X& B, {\\" M# q6 }4 Z0 Z1 {
* O% |6 \. I( X/ l; D& S' g
Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix; //定义整数常量
0 }- r. o\\" i% [( Y9 g7 J
SetConst(L"matrix",&Val); //设置整数常量
X+ e$ N4 d% M3 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/ { ~: b+ c- s4 x' T* Q
wcout.imbue(locale("chs")); //设置输出的locale为中文
( _+ L% c9 w# `' V' U3 v
ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式+ y6 m, W\\" n( T) v
if(ErrCode)
+ S$ y8 H* o9 z. \\\" _8 N2 A
{
& S) G# z- |5 M4 O1 M/ ^* `
wcout<<L"表达式有错误！错误代码："<<ErrCode<<endl;
$ O7 P) q+ R\\" c8 h
}
1 H' } z4 I- D3 S4 J\\" e
else, M: r7 ~. V, h0 ?\\" f$ E
{
5 A; [% z* s1 E3 I8 \
LuCal(hFor,pPara); //计算表达式的值: d, S3 v9 d1 D8 ?
}( \% f7 D2 z) U& h% G0 ^* Y0 J$ K! ^
LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix，本例中，该函数可以不用
: k* i5 e' X* d
FreeLu(); //释放Lu: n. t+ X1 j# _3 ^% j
}

#include <windows.h> 
( a/ e1 h7 v; l+ L2 C% Z3 W' c
#include <iostream>' ~. o( B5 w  U- @7 f4 ]! B2 [

#include <math.h>9 }, m2 T' l# u

#include "lu32.h"\\" o, S) U7 M1 Z! s+ K5 c! N

#pragma comment( lib, "lu32.lib" )1 {$ b) l* K3 t# K( H

using namespace std;6 N# Z4 c0 d: |/ E* m, g2 i# I

//自定义矩阵& U' u1 H9 k7 G: s

class myMatrix6 \  s, u( V- V3 u

{ 
, o! n3 h/ {, ]5 r& v
public:9 I* _8 N: T% S4 w: s

double *Array;        //数据缓冲区( m8 q9 `2 l6 l! P! {

luVOID ArrayLen;        //数据缓冲区长度\\" p/ T- y+ r4 L% _/ O\\" @5 [9 ~

luVOID Dim[2];        //矩阵维数; ^\\" c+ n7 A$ x1 J: Z) Y) x# C

myMatrix(){Array=NULL; ArrayLen=0; Dim[0]=0; Dim[1]=0;} 
# l/ f' j5 d. W# v( `* w
        ~myMatrix()8 D  e. m% B2 m\\" u  b1 |/ x5 l- g

{) i' B5 ^3 J( D

if(Array) delete[] Array;9 i- O, e! _9 G6 O, p$ R\\" \6 z

} 
' R  d- ?0 n\\" h; g# [* T\\" g/ a5 H
};, @/ a- z. \8 J! Q

luKEY Matrix=-1000;        //标识矩阵类型，最终的Matrix由LockKey决定5 ?1 H  I$ n9 M4 k8 k$ T, s. Z+ b

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 ' w/ u3 N6 V$ Z0 o) t7 D' T

{ 
3 F9 [( D9 U! g3 D; f7 l. l2 y
        wcout<<pch;% v! f5 }1 o\\" U

} 
, d6 K& B5 Z! ?* U- k2 H
void _stdcall DelMatrix(void *me)        //用于LockKey函数及InsertKey函数，使Lu能自动销毁myMatrix对象 
6 W) A! i: w: i9 G4 {) W0 t
{ 
2 x) t1 u1 T  r8 X* W# w
        delete (myMatrix *)me;! i) n- e9 c4 V: D$ {

}* e% L& D5 }1 R\\" n3 g0 n! M: I8 D

myMatrix * _stdcall NewMatrix(luVOID m,luVOID n)        //生成一个myMatrix对象 
1 R/ b# c2 {; D5 H& u
{ 
; Z) L$ ~' @6 E# ~8 \1 k' P5 l
        myMatrix *pMatrix;4 q8 ~4 h: \, S; B0 \: W4 k

luVOID k;5 X% K+ i0 l, r1 Q. q# e) g9 b\\" H

double *pa; 
. v! y/ O% V. \0 C# @$ _
        char keyname[sizeof(luVOID)];, z6 A, G: f% N0 e

void *NowKey;1 Z2 ]' x2 x, ~, p  ?$ z3 A

k=m*n; 
/ K* u5 y2 t: p* r: s/ ]
        pMatrix=(myMatrix *)GetBufObj(Matrix,keyname);//先尝试从缓冲区中获取一个矩阵对象 
6 a$ z) R# q1 v
        if(pMatrix)/ Y! p- F  o2 h1 b, a# n+ \) ~\\" r

{: S$ \; G* ?. \

if(pMatrix->ArrayLen!=k)        //重置矩阵的大小8 u3 K* @6 u: [, F

{ 
4 A. u6 Q) q5 L: B+ o' d! q; y) r0 H
                        pa=new double[k]; 
. V6 z/ K* D3 q( ~. U
                        if(!pa)/ S: k9 ]( C' `/ F$ t3 f7 |$ \

{% a! D: z  `- X

DeleteKey(keyname,sizeof(luVOID),Matrix,DelMatrix,1);        //将矩阵对象放回缓冲区 
9 G6 c. ?\\" ]& J\\" {* O) Z
                                return NULL;3 B, m5 V+ |( K+ y6 y7 z

} 
% e% `5 N- H3 X$ n* b1 e; ?
                        delete[] pMatrix->Array;+ n* o5 W* I: J6 P9 N1 g

pMatrix->Array=pa; 
8 r4 n+ X# Y! e/ q9 K3 }% r3 c3 p
                } 
9 T; F, b4 B$ L2 K! N8 N$ G\\" j* a
        }  y1 B& m7 [7 N3 X2 J2 l' X

else1 o. i$ ]7 G& C9 H6 Q: Y- J\\" _

{ 
8 p% ^% Y. G7 k
                pMatrix=new myMatrix;        //创建矩阵对象 
6 `$ h/ @4 o+ O- S\\" {1 h
                if(!pMatrix) return NULL; 
9 d, D9 D4 X5 R6 B, J
                pMatrix->Array=new double[k];5 P4 U0 P% ^  b

if(!pMatrix->Array). r* M2 M# h/ M) P

{5 E0 D6 q$ t3 k  [

delete pMatrix;8 v& t$ L+ Z. \! t/ j

return NULL;& [' d0 a- D2 J1 m2 X. s; }

}2 w# l4 }5 v5 B

if(InsertKey((char *)&pMatrix,-1,Matrix,pMatrix,DelMatrix,NULL,0,NowKey))        //将矩阵对象注册到Lu 
' ^$ s+ m' R* V5 `5 B
                {. M( |( ~* b6 j# Z0 f4 y# F& ^

delete pMatrix;# G, [* _7 |7 c/ t! ]) W, o

return NULL; 
! e: f) G- u4 }9 u% M; y+ f: E
                }  a( k& _% I; V$ F

} 
\\" n* N6 K4 u: i9 j: n8 |5 _: S
        pMatrix->ArrayLen=k; pMatrix->Dim[0]=m; pMatrix->Dim[1]=n;' e% R- z6 Z; b! k

return pMatrix; 
5 {/ x) S9 P+ m0 H$ F. L  f* m' ?
} 
) H  U& V* j! G4 f% y9 U/ K2 L, a
LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator)        //运算符重载函数，用于LockKey函数0 Y% r) B3 p( @- a0 X- `7 A

{; ]/ W4 Z& s0 M! T$ Q8 x: X

LuData a;3 I+ E\\" e( R( i/ T- j7 T- |6 m$ K0 |7 h

myMatrix *pMatrix1,*pMatrix2,*pMatrix3; 
! D+ {; w. U7 M+ H9 h3 H$ K% _8 N/ n
        luVOID i,j,k,m,n,u,v; 
3 _6 [- f  h* b1 I
        double *pa,*pb,*pc; 
, {2 a0 N6 H9 Z
        luMessage pMessage; 
# b2 z0 f$ ^8 {8 G+ S  ]6 w/ ?
        wchar_t wchNum[32];0 \! H- Y) F& }$ i4 [. [' }' K) |

char chNum[32]; 
7 b  V( U! T1 S5 l: A0 C0 p) y
        a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0; 
$ z1 c+ @! R! }- L: D+ n* I2 N6 R
        switch(theOperator) 
  G1 t! `# p' T# p. H
        {# i8 Q6 t4 I& h/ @6 v9 X

case 2:        //重载运算符*, Z/ C6 ]0 R  v$ Q

pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix);) N, u3 c) K1 I

pMatrix2=(myMatrix *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),Matrix); 
; U5 n+ |* }# i% h+ h; I! M6 N
                if(!pMatrix1 || !pMatrix2) break;        //对象句柄无效，不是矩阵( k5 {$ s. Y& u1 u\\" x, |

if(pMatrix1->Dim[1]!=pMatrix2->Dim[0]) break;        //维数不匹配5 w- f/ V# e* g) r, q0 }3 ~5 p- }

pMatrix3=NewMatrix(pMatrix1->Dim[0],pMatrix2->Dim[1]);        //生成新矩阵  a' H& @\\" H5 E- a

if(!pMatrix3) break;8 ^. A$ ?% a6 L  w

pa=pMatrix1->Array; pb=pMatrix2->Array; pc=pMatrix3->Array;/ @\\" C4 R0 e. g' K: ]1 M9 g3 ~

m=pMatrix1->Dim[0]; n=pMatrix1->Dim[1]; k=pMatrix2->Dim[1]; 
* C( ]9 z% d( }7 ]
                for(i=0; i<m; i++)        //矩阵乘 
3 }% O5 O. s8 o. Y
                {( d6 @, g; s+ _$ l! B

for(j=0; j<k; j++) 
. n5 k; f! F  B8 l( m& B\\" b
                        {8 \' i- d\\" _) ]* F9 H* h& N

u=i*k+j; pc[u]=0.0; 
1 P6 w% r- S1 Z+ h- c+ U2 y& y
                                for (v=0; v<n; v++) 
! p- }$ e4 @7 O0 n
                                { 
6 H, A3 O9 ]4 d# C
                                        pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j];5 K4 a/ m5 U\\" Q6 U$ Y; M7 G0 l) E

}. V5 K* u/ }\\" F

}: v; ~+ o6 d( L9 [0 W

}\\" c$ l9 a5 _  w7 l8 [# O) E

FunReObj(hFor);        //告诉Lu，返回一个动态对象6 ~\\" \\\" F1 {1 Z) I# m% J/ @/ R0 m  y

a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3; 
% J- Z% V! D. N7 b
                break; 
0 A; c/ @5 b/ X  u) ?
        case 25:        //重载运算符.* 
+ k6 A; W- q: ^* d& {1 n. _
                pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix);% F: \- v- F* S: s1 l  h+ a1 k

pMatrix2=(myMatrix *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),Matrix); 
9 V3 K6 E' b3 E# c
                if(!pMatrix1 || !pMatrix2) break;        //对象句柄无效，不是矩阵: b! S$ L' }( Y, G% @# g( ^* B* l

if(pMatrix1->Dim[0]!=pMatrix2->Dim[0] || pMatrix1->Dim[1]!=pMatrix2->Dim[1]) break;        //维数不相同0 f1 g9 ^* E- W$ j

pMatrix3=NewMatrix(pMatrix1->Dim[0],pMatrix1->Dim[1]);        //生成新矩阵 
) [2 g! U7 b0 T% F1 w\\" L
                if(!pMatrix3) break; 
  u' ]) j8 r' T/ M& j: |
                for(i=0;i<pMatrix1->ArrayLen;i++) pMatrix3->Array[i]=pMatrix1->Array[i]*pMatrix2->Array[i];        //矩阵点乘 
( R& \6 B  e. `) i' z
                FunReObj(hFor);        //告诉Lu，返回一个动态对象: H% q& m. Z: ?

a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3;: N0 x: N7 N: C! w; t1 E

break;2 p* N0 w# x2 p$ i

case 46:        //重载函数new 
+ u2 A1 ~$ O# s% t
                if(mm<2) break; 
; i6 Q\\" w$ J2 [+ M4 z- J) B' ]
                if((xx+1)->x<1 || (xx+2)->x<1 || (xx+1)->BType!=luStaData_int64 || (xx+2)->BType!=luStaData_int64) break; 
1 t1 m, c5 C) ~2 j- X
                pMatrix3=NewMatrix((luVOID)(xx+1)->x,(luVOID)(xx+2)->x);//生成新矩阵' t\\" G6 l' R. i& A+ V9 f

if(!pMatrix3) break;9 q( E, g4 Z# H# a; l

for(j=0,i=3;i<=mm;i++,j++)        //赋初值 
9 N0 u$ c\\" W1 N\\" F, M$ b
                { 
( j3 s1 B$ G7 V9 `\\" z3 E\\" d
                        if(j>=pMatrix3->ArrayLen) break; 
# o\\" u$ t- [1 i/ \% L
                        if((xx+i)->BType!=luStaData_double) break;        //只接受实数参数 
2 u9 ^7 x; }4 K! i8 _- @
                        pMatrix3->Array[j]=*(double *)&((xx+i)->x); 
; r5 s7 A$ I2 M# b$ \\\" H
                }. [8 i/ t1 f; B* S' }

FunReObj(hFor);        //告诉Lu，返回一个动态对象0 b3 ?9 x' a0 j' Q0 S/ ~

a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3; 
) c\\" j, E8 C/ p; e; c. M+ l
                break; 
+ a+ p4 H: I* c: g* F& D
        case 49:        //重载函数o2 s. M2 a, p5 W\\" l! A$ |

pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User); 
$ O0 V% O3 c$ k( K! l
                if(!pMessage) break; 
3 _7 }  ~0 D& U& a% C  N
                pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix); 
8 v% @% n\\" V% b
                if(!pMatrix1) break;        //对象句柄无效，不是矩阵( y! ^$ f# k5 I8 w& _% F& f( K

pa=pMatrix1->Array;9 a1 R- K* x1 x8 m6 g  ^* _) F6 d

m=pMatrix1->Dim[0]; n=pMatrix1->Dim[1]; k=0; 
0 i: ^. r% G0 @5 A8 R
                for(i=0; i<m; i++)        //输出矩阵8 @5 C, ]# O9 W$ ^

{ 
7 d8 b$ I( J0 l7 L! F! R* W) S
                        pMessage(L"\r\n"); k+=2; 
+ n* b$ e4 Q2 i+ S( d9 q! G
                        for(j=0; j<n; j++) 
9 r) E0 I+ L7 B$ N, H+ A( O
                        {+ Y' |* f\\" l$ {: q5 k5 V

_gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);3 E7 H) W\\" c6 N/ I( P

for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;} 
( Y* ~5 {: }: a0 Y
                                wchNum[u]='\0'; 
% H! Z/ H1 w5 j* R0 y0 d9 p) I
                                pMessage(wchNum); pMessage(L"  "); k+=2;( J$ B# J3 o/ |' N4 q; D4 s. t- _

} 
! U* H\\" c! N# k* y3 G/ E8 \
                }  M5 _' u! p2 y! s  u

pMessage(L"\r\n"); k+=2; 
0 o! w( H1 Q\\" d  l7 a3 N
                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) E1 T7 r# I\\" d  Z% [3 H. N: u

break;9 G5 ^  P: k* u$ N' Z( e1 ?- Y

default: 
% G2 x5 M5 g' A' n2 A8 \4 Q
                break; 
. e6 c% K$ r# D
        } 
' t  }\\" Y$ x  M
        return a;: r% B7 v2 D  n3 g# H

}% F6 X8 y) l$ d( n) D9 E$ m

void main(void). x8 U4 O5 P$ Q) B% }. W

{ 
, D9 J- `' t! b9 j; d0 z' @
        void *hFor;                //表达式句柄 
; }1 T( T/ m4 V8 n8 P8 c; S, o! ?9 F
        luINT nPara;                //存放表达式的自变量个数 
4 `: Y% g' F7 I  V6 Z& q
        LuData *pPara;                //存放输入自变量的数组指针0 F+ c4 Z. _: ~0 A

luINT ErrBegin,ErrEnd;        //表达式编译出错的初始位置和结束位置1 A  e, D8 u, m/ B$ M) z

int ErrCode;                //错误代码6 V( b7 M8 m\\" o7 Q, J9 f

void *v; 
\\" y5 y& h' p5 g
        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 
$ I7 |. K3 e( \# W8 d/ g- ^
        //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 
8 O\\" i9 z  Z9 _. v
        LuData Val;7 D. X( Z) b& m8 b: z; v- p# t( l! s* z

if(!InitLu()) return;        //初始化Lu 
8 b& W3 ~4 _, P, S1 [3 s
        while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix--;}        //锁定一个键，用于存储矩阵扩展类型: h! X& B, {\\" M# q6 }4 Z0 Z1 {

* O% |6 \. I( X/ l; D& S' g

Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix;        //定义整数常量 
0 }- r. o\\" i% [( Y9 g7 J
        SetConst(L"matrix",&Val);        //设置整数常量 
  X+ e$ N4 d% M3 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/ {  ~: b+ c- s4 x' T* Q

wcout.imbue(locale("chs"));        //设置输出的locale为中文 
- L. a' ?1 X  V\\" A% y; W+ l6 T. d9 r
  ( _+ L% c9 w# `' V' U3 v

ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式+ y6 m, W\\" n( T) v

if(ErrCode) 
+ S$ y8 H* o9 z. \\\" _8 N2 A
        { 
& S) G# z- |5 M4 O1 M/ ^* `
                wcout<<L"表达式有错误！错误代码："<<ErrCode<<endl; 
$ O7 P) q+ R\\" c8 h
        } 
1 H' }  z4 I- D3 S4 J\\" e
        else, M: r7 ~. V, h0 ?\\" f$ E

{ 
5 A; [% z* s1 E3 I8 \
                LuCal(hFor,pPara);        //计算表达式的值: d, S3 v9 d1 D8 ?

}( \% f7 D2 z) U& h% G0 ^* Y0 J$ K! ^

LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix，本例中，该函数可以不用 
: k* i5 e' X* d
        FreeLu();                        //释放Lu: n. t+ X1 j# _3 ^% j

}

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)=
8 O0 U) {7 ^2 \ R\" G7 L3 x: x5 j; j
a=new[matrix,2,2: 1.,2.,2.,1.],+ @, B. v( M! R1 G' ^\" D$ u3 `
b=new[matrix,2,2: 2.,1.,1.,2.],
/ P; N$ r3 R; B, ?
c=new[matrix,2,2: 2/3.,-1/3.,-1/3.,2/3.],
, T- \; v) Z; E
t=clock(),5 T/ M& l- C1 G. {- K& _
d=a*b, i=0, while{i<1000000, d=d*c*b, i++},6 {2 a0 i1 ~/ 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: 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：