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TA的每日心情 难过 2012-8-27 18:22
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[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。6 c* x' g- _* _% d1 b& {" Z
' [# u9 A# @+ d1 p! j8 i- H 基本要点:
3 C/ s& F- ^! |6 ?" L
% H/ U& U/ ~/ n9 v- ? (1)为扩展类型matrix编写运算符重载函数OpMatrix。8 h/ ? J7 Z+ q
- q& M. ~7 }' V8 T. E- i" h r! e
(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, u4 h& A: q/ g
/ |$ k, E7 u* @ (3)为扩展类型matrix编写其他操作函数(本例未提供)。( r O8 j/ ?& V+ b; w' A; d
/ X/ g5 ~. G: H0 g' n
(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>
% @1 |3 D3 U5 r) W6 D7 ~ #include <iostream>
; x4 P# |4 _8 L K #include <math.h>
/ `# v, @3 a @5 L #include "lu32.h"- l1 A; i$ ]+ o& H5 a
, {$ M3 ^$ o& {$ g) \/ I7 }
#pragma comment( lib, "lu32.lib" )! ^0 X+ ]1 D\\" p- U
6 p k6 {4 ^% B2 y using namespace std;
( D1 R; o4 m5 H% i- ~2 {; D, _2 H + J2 [3 L. y/ n9 S, Z8 v
luKEY Matrix=-1000; //标识矩阵类型,最终的Matrix由LockKey决定1 r+ F# |; i5 U9 j3 r6 D Y0 D: m
! M\\" i+ }( F$ M- }, D0 v
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
9 B- d1 o2 Y( C3 V' E9 z$ F* n {$ b' a; Y4 F7 O0 l/ Z3 c+ @5 }
wcout<<pch;. _& O6 ?% ~8 l
}
1 P2 W. Y7 `: y) v5 s& @: N 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$ | n/ N9 _% d% o( J
{
/ X U, M! L8 R2 {- L }
3 E0 E* _& \* _% l5 E LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator) //运算符重载函数,用于LockKey函数6 J$ o: M J, O! W9 m) W' B\\" H
{& f( B* @, @; S' J) D& T' H- s
LuData a;- j* y& ]3 t V5 {% D3 _% h
luRealArray *pRealArray1,*pRealArray2,*pRealArray3;1 o3 z. ~' H& K3 i. e
luVOID i,j,k,m,n,u,v;- N' z) X, ]4 A( A+ ^
double *pa,*pb,*pc;
; `& V- P\\" N7 T- b& u5 h+ a* D luMessage pMessage;
+ z; q1 _. a0 k; a wchar_t wchNum[32];
3 }- N) u. U! q+ {& u char chNum[32];. k/ y. I8 g p% c% A
a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;
% X9 O# L6 S3 X4 p9 d% h4 {3 v3 z n switch(theOperator)
% _. Q8 ~! `% F# @ {
. h+ o+ G- @) T0 u case 2: //重载运算符*
! b4 u0 v+ B! D, b pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
% B# o* n8 G/ |% M8 k& T0 x pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);9 ]9 m7 D7 d+ x5 _$ j2 f
if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组
/ j Q6 j7 _0 H# N, o if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵) Q3 @: Z0 W( C3 O7 ?: M. i
if(pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[0]) break; //维数不匹配
* o4 P/ E\\" @3 c! R: H* G pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->Dim[0]*pRealArray2->Dim[1],2); //创建矩阵对象
7 S3 E/ `, n! I- L; q if(!pRealArray3) break;
, O7 ^2 t3 m6 h pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray2->Dim[1]; //设置矩阵维数大小
4 j3 g2 r# e K7 c8 L pa=pRealArray1->Array; pb=pRealArray2->Array; pc=pRealArray3->Array;
9 w; t/ K: t! Q+ p m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=pRealArray2->Dim[1];# I) X8 D6 S% |: Y- x- E
for(i=0; i<m; i++) //矩阵乘
2 I& i5 ] ?$ E9 {; C, ` {9 F+ [$ P7 p' p- l& H
for(j=0; j<k; j++)8 g9 b/ C8 W\\" u8 A X+ {
{
4 t C- W% }2 t* w8 G3 h u=i*k+j; pc[u]=0.0;
' {/ x; E\\" M a( ^\\" x$ u; S/ M for (v=0; v<n; v++) P) m2 ?3 T2 H# \\\" q$ {/ \0 L7 y
{ E4 J% B+ _$ s u\\" V5 c
pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j];
0 F# n' m$ L; `/ j( Z+ r# \/ J* c }
/ y; ^2 E P: _\\" f }
3 g5 U4 P# ^6 M2 X& h: k7 f }
1 A: d, I7 v. x' o, F0 Z/ g# O FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象) ^ t- _6 \/ D2 q _: D. O3 c2 U
a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;
% Z6 h$ g& t: M5 V* p$ S9 s break;
8 P& S* p4 u- S- Z2 }/ [+ B case 25: //重载运算符.*
, X' O! q+ L3 ?0 v pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);% y# o\\" q e. u6 @# ], J) P0 G
pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
1 i; p2 `' \* M6 e if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组
' F9 q8 b- u+ I if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)/ Q' O8 Q4 Z8 q* {/ ?6 ~8 G0 ^% R; T
if(pRealArray1->Dim[0]!=pRealArray2->Dim[0] || pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[1]) break; //维数不相同' z2 b\\" L( [2 ~6 V+ ^' f
pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->ArrayLen,2); //创建矩阵对象3 \! l! G' @% o7 @# L+ t
if(!pRealArray3) break;$ B& }% p2 Y. k
pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray1->Dim[1]; //设置矩阵维数大小
1 E: o8 i. D4 _0 y for(i=0;i<pRealArray1->ArrayLen;i++) pRealArray3->Array[i]=pRealArray1->Array[i]*pRealArray2->Array[i];//矩阵点乘
6 T) U3 N. S/ Y: B3 q$ \/ r FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象
* e8 H6 P# d$ `* g! |0 P a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;
\\" a\\" e, x+ F2 V) T2 ^9 p break;, `, W, a2 @2 b* D( Z
case 46: //重载函数new
) c. u3 _& z5 t5 }3 e9 V7 D a=ExeOperator(mm,xx,hFor,theOperator,luDynData_realarray); //直接调用基本类型luDynData_realarray的new函数* J* r* L2 A6 o* N7 C8 C\\" b
if(a.VType==luDynData_realarray) a.VType=Matrix; //设置扩展类型为自定义的Matrix类型4 g. L8 `3 L( n3 s
break;
1 a! y l\\" i, V' e2 \5 M case 49: //重载函数o
* U2 n' X5 T7 x# U# T pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User); o* ?/ @! Q L6 j8 T
if(!pMessage) break;
8 i9 v. [: ], j5 E/ p- V+ B pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
6 a' |4 t$ p2 R- C) A8 W& W if(!pRealArray1) break; //对象句柄无效,不是实数数组
6 b9 H0 r; H6 o7 }8 H+ {\\" @; u if(pRealArray1->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)0 g. Y3 Q8 p1 l& X3 {
pa=pRealArray1->Array;
; K/ [, v+ P/ @3 u* V2 Q3 P8 s m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=0;4 D7 {0 E8 V+ R4 j9 I6 G
for(i=0; i<m; i++) //输出矩阵
}) V+ m; M9 b p5 o {
\\" ~3 U' P# J3 f* H pMessage(L"\r\n"); k+=2;
* @6 P8 ?' W% R, k0 I6 d4 Z for(j=0; j<n; j++)& o, G+ O; a6 g/ ?
{
) K) l# _5 _. L; S! I% R _gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);
) W% O\\" ]' _- K3 D* Z5 b\\" G% R for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;}
* D) M; Z, q: d' p2 ? O7 l8 B, o wchNum[u]='\0';$ F# B% Z2 A: h3 U3 s1 R) v- ?
pMessage(wchNum); pMessage(L" "); k+=2;+ w: h/ I- A' p1 ^5 P& @
}
) F# J2 [; T9 ]) d) s/ r }7 q& d& I' ?) z6 x Q8 ]; n
pMessage(L"\r\n"); k+=2;8 N( c3 V0 L8 Z! v8 T3 }6 s
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
+ K ?6 t9 s% ? break;, l0 W( v7 @& c& J% Y# D
default:
3 \: Z1 [- Q1 l+ p break;
) }! u9 ~: Z( D: n0 ^ }
- T& c% o- C+ C\\" W: `5 U: W9 g return a;! I$ j0 ~ `6 N9 q; [* E) V, |
}
# K; i1 T7 Q$ T void main(void)- b6 z) I2 s( L1 `) o\\" }% F% M
{
8 x; s( w y# J% m4 g\\" P void *hFor; //表达式句柄7 s8 X\\" C$ g a\\" L; k4 B
luINT nPara; //存放表达式的自变量个数
+ M- `: f, A, g LuData *pPara; //存放输入自变量的数组指针
$ B! n4 |2 K$ b/ q) ^% R5 ? ]\\" x) p% b luINT ErrBegin,ErrEnd; //表达式编译出错的初始位置和结束位置. ]0 i, N& u+ b: X# c% k' H# U8 o
int ErrCode; //错误代码
d& l/ a0 r- j# D' w2 X void *v;
8 Q+ ~9 _5 y8 Z/ F/ S 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
2 d# R/ ?, O) G* t //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
+ n# O% H5 W: @7 I/ B# j$ t LuData Val;
. Q. L P# V3 R, _$ `9 M! |. s if(!InitLu()) return; //初始化Lu* g9 F& ^6 r, H a' O0 G v% ?
while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix++;} //锁定一个键,用于存储矩阵扩展类型$ n) w. Z# w2 m; R
' J% @; ]7 |, J7 p/ ~% z
Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix; //定义整数常量0 C& S$ o4 |3 X
SetConst(L"matrix",&Val); //设置整数常量/ z+ e( k! m1 K
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
; n; Q- n1 o ?& P' W: O wcout.imbue(locale("chs")); //设置输出的locale为中文: t\\" X- ?' S4 [; i Z
7 d8 a' @, Q& k$ r3 u4 @ ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式8 K/ l7 T, K: A, e( ^- S) u9 J
if(ErrCode), u$ n4 M* h% Q; L4 i
{
9 i7 z( j: Z- b' Z# O wcout<<L"表达式有错误!错误代码:"<<ErrCode<<endl;2 I\\" J% J6 E) s Q5 M8 R# F8 }8 T
}- x$ c8 ^$ v\\" |$ f
else
: z$ X- u( g9 l. T9 T% v {
# ?9 N8 t+ ^& w$ t' ]* p& w LuCal(hFor,pPara); //计算表达式的值! C( ?. z* C+ o
}
+ J* a5 o% j2 \6 `, h, v LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix,本例中,该函数可以不用6 _\\" ~+ x3 p6 x! _\\" G/ o: E9 V* T
FreeLu(); //释放Lu
4 p. ?8 D8 k; n }
习题:6 o L$ i: I- K% u
: l' R. S; M+ {4 V" x5 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 q- `! A7 \ L) f
- I+ Q$ U8 k8 y; U9 w: M2 E
(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 y6 E! g: D- A
a=new[matrix,2,2,data:1.,2.,2.,1.],# I) \- ? m) q* M8 k# I. l
b=new[matrix,2,2,data:2.,1.,1.,2.],
1 f2 M7 t1 f& P/ h c=new[matrix,2,2,data:2/3.,-1/3.,-1/3.,2/3.],- [: O' C* M$ s5 f+ I$ `
t=clock(),/ ~: h2 C( W. u1 b, |. N
d=a*b, i=0, while{i<1000000, d=d*c*b, i++},
\" x! I: ?# O1 F9 w% `2 d 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.$ ]* S5 P3 Y* g
5. 4.
& e& O\" |1 F) w' l. s$ ~ time=0.875 seconds.
6 \2 `\" X9 i& b: E7 _$ E4 ~& A 请按任意键继续. . . 复制代码 Matlab 2009a 代码:a=[1.,2.;2.,1.];
3 m7 v+ H\" t$ m b=[2.,1.;1.,2.];
3 a, U% ~2 f- U c=[2/3.,-1/3.;-1/3.,2/3.];8 h3 |# h; X h6 U* H3 G
tic,8 F) G! T* `/ `- w7 p- \
d=a*b;
( K e3 `- f: q) v; [) W+ w for i=1:1000000 `( l3 g; D X# d/ }( G
d=d*c*b;
* O2 m\" U% j( p7 s end
# a0 z. t: J' q' w* j+ D d,
) S9 s0 _6 m+ V toc 复制代码 结果:d =
q# n/ k: w. j. J% x7 A5 c* T& @ 4 5, {. p\" ?\" j0 p7 v
5 4
& q q6 u/ m& k3 {+ I 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。
2 l9 a( |/ o% _( z6 N
zan