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在Lu中创建自定义数据类型，小矩阵乘效率测试

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forcal

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	难过 2012-8-27 18:22

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[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

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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>
q6 Q( d9 Z5 F; ]: d% Y
#include <iostream>7 W5 f2 s$ ?$ \% Z; P7 I/ o
#include <math.h>
' k b$ ^9 h, F- \+ M8 a g
#include "lu32.h"$ F; N+ }4 T3 R+ x+ N\\" l
#pragma comment( lib, "lu32.lib" )
1 a, C& V, E/ P# ~9 n- P\\" y3 V) \% n
using namespace std;$ L5 y; p+ ^9 R- P5 _
//自定义矩阵
, U' b% w2 M; c\\" G
class myMatrix
& Z- A+ ^, Q5 w/ c
{
1 U1 w( C$ a: ]/ s% h
public:
+ j/ l0 N$ t* \- Y+ [0 s7 h( X
double *Array; //数据缓冲区
; f; ^' P$ u* z, }+ W
luVOID ArrayLen; //数据缓冲区长度+ `) I, y$ E9 b) I% Q
luVOID Dim[2]; //矩阵维数& _- x& Y# w! B% I/ o$ Y' j
myMatrix(){Array=NULL; ArrayLen=0; Dim[0]=0; Dim[1]=0;}
7 `\\" s5 k0 {! f6 w! v
~myMatrix()/ {3 ?$ ]$ {5 C7 H; J* d
{: Z# m5 X0 f+ i. X; D
if(Array) delete[] Array;
% @! j& L: u! F) n6 W
}
# _0 @' ^\\" @+ O. h: k
};
$ ^( l N1 X; ?0 K; t8 I
luKEY Matrix=-1000; //标识矩阵类型，最终的Matrix由LockKey决定
( B! R7 t6 ]4 k. U/ t
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 \\" v1 ^3 C7 F7 O6 w# E5 \
{
1 y e2 H/ S! c- K# v! ~5 x
wcout<<pch;
5 {$ w8 ?$ t8 ^; d& D9 @6 S- l
}
* w) |7 o0 u7 e- q7 M, E1 J3 ]# S) |
void _stdcall DelMatrix(void *me) //用于LockKey函数及InsertKey函数，使Lu能自动销毁myMatrix对象
7 R1 x! @9 }; W
{: U9 B# ^& J0 g& c6 p
delete (myMatrix *)me;
% l7 V4 }3 x ^: N( l
}% J H1 e; \ q* E$ v4 ^
myMatrix * _stdcall NewMatrix(luVOID m,luVOID n) //生成一个myMatrix对象
- J; U\\" i' D' U6 v7 f1 u0 O# c
{6 t, M, F; v. Y' H
myMatrix *pMatrix;* V/ s9 j9 I# S! Z) ~6 [: f- O0 g- K
luVOID k;
\\" l; w, p8 w) s. l- V, d4 B
double *pa;
1 W. ~5 x- p\\" ^$ p. }+ l
char keyname[sizeof(luVOID)];
0 U$ f% J\\" a. \4 G6 I7 O9 s- L) m( t
void *NowKey;, n) Q, u( ^! K; L5 R9 N
k=m*n;# R\\" i8 r+ E. k8 G7 B
pMatrix=(myMatrix *)GetBufObj(Matrix,keyname);//先尝试从缓冲区中获取一个矩阵对象 P+ E& n. ]$ z6 N3 U
if(pMatrix)% b/ E, `. u* F9 L- \% D
{
6 ?* `5 C) g1 j% R) @0 ^5 l- M9 g3 D6 p
if(pMatrix->ArrayLen!=k) //重置矩阵的大小6 E1 [\\" S* ?. F3 |2 A! ^: P# F8 u5 b
{# x% O+ ?$ t) ]9 P T
pa=new double[k];+ e3 _5 y% _ C\\" K' G\\" u
if(!pa)4 o( W1 P6 B0 Q' W1 }
{2 ~+ ?) ~3 B' c\\" X0 @3 ]
DeleteKey(keyname,sizeof(luVOID),Matrix,DelMatrix,1); //将矩阵对象放回缓冲区7 R8 q4 }) G# x8 ~( @
return NULL;% a- e& U5 z8 h3 X3 d
}) U) p5 w% c' G7 H- W! K
delete[] pMatrix->Array;
$ A. k2 \/ ~7 b+ d$ J, R* Q. _
pMatrix->Array=pa;) T3 O- U! _/ ?1 d: C
}. l( C; e5 ]/ V; {& y i) A
}3 D4 u5 Z) G, h/ }: j+ Z
else9 A6 R* D9 t3 C# C. ]( N# f+ V) X
{7 u. Q1 D, W7 L( r
pMatrix=new myMatrix; //创建矩阵对象; y% h# J0 W+ ~' a! a: j5 f
if(!pMatrix) return NULL;7 [& Y$ M1 {* p# [
pMatrix->Array=new double[k];
' z# y8 q) o# Z z: P0 s' D
if(!pMatrix->Array). q6 J( q0 B2 W; G9 }% _& [
{
5 k- {6 O4 _. k/ ^8 D
delete pMatrix; G1 X8 e v: J2 `/ b
return NULL;! n: x0 V/ R! I( s4 A
}
& p o# Z% Y, P3 U) M
if(InsertKey((char *)&pMatrix,-1,Matrix,pMatrix,DelMatrix,NULL,0,NowKey)) //将矩阵对象注册到Lu
6 [( t% }; I& U
{\\" y' O: N0 `8 \& {3 j9 C& `
delete pMatrix;
3 y, N, J. g\\" c\\" j# V
return NULL;2 j5 d& C& ?0 h0 K) ? a) N/ p
}) F- W3 e, t+ A3 ` ]- g' @: `
}8 P0 B* l& P5 @7 U9 L, c
pMatrix->ArrayLen=k; pMatrix->Dim[0]=m; pMatrix->Dim[1]=n;+ w4 ~# l+ m9 o; }1 I
return pMatrix;
( ^* t8 o\\" V\\" _7 M
}
# p9 |( Q$ C4 u$ K( M; _( Q- z8 s
LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator) //运算符重载函数，用于LockKey函数
( w/ o9 x\\" g0 _9 Z\\" _
{
6 G. F, }* O6 u\\" E2 {5 e6 m
LuData a;
# w& L\\" j- L1 T$ B$ R o' ~0 a; ?
myMatrix *pMatrix1,*pMatrix2,*pMatrix3;
6 V6 n% B( x9 V) {\\" w
luVOID i,j,k,m,n,u,v;* c7 j& O# {7 l' H2 x4 _4 Z9 P3 C8 h
double *pa,*pb,*pc;
& y8 C8 n( r1 T! c6 D/ S @7 r
luMessage pMessage;
, g+ ?0 [\\" m- B p6 V\\" ?5 S
wchar_t wchNum[32];. p- x$ ?: Q9 I
char chNum[32];
9 Y. H- x. W1 E, O( e6 [
a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;
' j3 Y' h9 F a5 W( E. j
switch(theOperator)
M* b. _% k* f, A' E' j
{
% O$ h7 ~* b/ T
case 2: //重载运算符*! t; M2 }$ _\\" ~
pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix); l2 j; h, d3 K3 B2 H/ U6 ^# J7 D+ c
pMatrix2=(myMatrix *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),Matrix);
6 }1 C+ \* m$ t2 h3 `
if(!pMatrix1 || !pMatrix2) break; //对象句柄无效，不是矩阵, Y6 u\\" ~) ^) J
if(pMatrix1->Dim[1]!=pMatrix2->Dim[0]) break; //维数不匹配
$ R. h3 S# i2 _( A1 i# @3 N# m4 c
pMatrix3=NewMatrix(pMatrix1->Dim[0],pMatrix2->Dim[1]); //生成新矩阵$ o. J% i3 |, B6 E9 A4 f9 s% R
if(!pMatrix3) break;
& I) w! ]( l. _\\" `: u
pa=pMatrix1->Array; pb=pMatrix2->Array; pc=pMatrix3->Array;; t5 Y* j9 G H3 F- l
m=pMatrix1->Dim[0]; n=pMatrix1->Dim[1]; k=pMatrix2->Dim[1];4 L1 M6 W\\" s1 m3 i
for(i=0; i<m; i++) //矩阵乘
1 J$ Z* _1 K5 u$ p X5 K
{7 F# J$ V x\\" Q% k5 f2 ]' {
for(j=0; j<k; j++)
\\" R% x! d+ a) `+ o( Z
{6 @) J; q7 e2 S3 n! `# E
u=i*k+j; pc[u]=0.0;
$ f$ j+ n7 P# k; E) H Z; {
for (v=0; v<n; v++)\\" O- J\\" F+ T5 U8 r& H
{
, P4 P$ G; C8 c8 q7 |3 v
pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j];
$ b% ], i. ~2 G/ V; Y T
}, @/ E3 x& H' I9 F J* k% k
}
) g- [1 x) u, @* j0 m& n q
}) T1 [; U% }0 a9 Q1 W; [: Y
FunReObj(hFor); //告诉Lu，返回一个动态对象
0 |* F( D5 M. d. X8 d, t1 u0 Z/ E/ y
a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3;( G2 e9 @; n/ `$ V8 }9 Y5 i
break;
4 x- E8 q* ~* y/ p. B2 v2 m+ J
case 25: //重载运算符.*
4 ?7 k) g\\" j+ s9 W
pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix);
+ P) z# {0 V: z2 k6 c. r8 D
pMatrix2=(myMatrix *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),Matrix);- J% X- `$ J7 Y) [, \
if(!pMatrix1 || !pMatrix2) break; //对象句柄无效，不是矩阵
, p7 Q\\" ~4 [: P( {) V9 `
if(pMatrix1->Dim[0]!=pMatrix2->Dim[0] || pMatrix1->Dim[1]!=pMatrix2->Dim[1]) break; //维数不相同7 Z- a- P% O# m6 B e& |( `
pMatrix3=NewMatrix(pMatrix1->Dim[0],pMatrix1->Dim[1]); //生成新矩阵' E! c& \- X5 F
if(!pMatrix3) break;
) H3 B# o' M0 C- T8 E1 M4 s
for(i=0;i<pMatrix1->ArrayLen;i++) pMatrix3->Array[i]=pMatrix1->Array[i]*pMatrix2->Array[i]; //矩阵点乘
( g z: K8 H3 U, |! q
FunReObj(hFor); //告诉Lu，返回一个动态对象
# W8 C% V; R' F( |
a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3;( }: Q+ J/ ~8 K' u
break;$ I+ m8 }; O1 N& L& y! H# Z+ O
case 46: //重载函数new
+ E8 J9 c2 Z. b% {5 a% r4 _
if(mm<2) break;
! |& j3 E9 b* K
if((xx+1)->x<1 || (xx+2)->x<1 || (xx+1)->BType!=luStaData_int64 || (xx+2)->BType!=luStaData_int64) break;
& p2 ]( N v* ^+ U2 i
pMatrix3=NewMatrix((luVOID)(xx+1)->x,(luVOID)(xx+2)->x);//生成新矩阵: e\\" ]$ }& I$ L( r( |3 Y. K\\" l' e& m
if(!pMatrix3) break;
9 @% y2 W4 v! ^* M: a) f
for(j=0,i=3;i<=mm;i++,j++) //赋初值
( ^6 G8 m% x+ I& F- D
{
. q5 ]$ h% k3 ^5 S
if(j>=pMatrix3->ArrayLen) break;1 G& W5 Q3 C; v
if((xx+i)->BType!=luStaData_double) break; //只接受实数参数; a' V1 f# F8 Y: n
pMatrix3->Array[j]=*(double *)&((xx+i)->x);
8 V( O+ u) v0 k# Y5 V7 v A/ Z) d
}\\" a8 p1 \' s8 r/ p* f: d
FunReObj(hFor); //告诉Lu，返回一个动态对象, S, b( f9 ^. @' j( C
a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3;
- z& w5 ?( G8 k+ l `\\" F8 K
break;. S, @% K7 {/ y2 \
case 49: //重载函数o- u: n/ F2 m0 F! G# }) F) i* o
pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User);
( `5 C' l& x. m% Q8 K
if(!pMessage) break;
7 [1 X# P6 F1 K% v6 u
pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix);
6 B9 @/ }# w A E. n
if(!pMatrix1) break; //对象句柄无效，不是矩阵
, |$ K9 B5 H1 Y9 T\\" ^3 y
pa=pMatrix1->Array;
+ m, g/ A2 ~/ e: l. K7 W% r+ [7 s$ _
m=pMatrix1->Dim[0]; n=pMatrix1->Dim[1]; k=0;\\" W\\" z5 q; t, x2 s4 ]
for(i=0; i<m; i++) //输出矩阵
, i9 S' t& N* y, O
{
0 F; y2 Z* F+ G4 Z1 F
pMessage(L"\r\n"); k+=2;
$ V\\" \: C2 N- F& V3 z9 G, u+ W
for(j=0; j<n; j++)
1 f' G# _2 x# {) d1 U\\" h
{5 ]3 p+ n% F8 d7 Y5 O0 h5 j1 j0 }
_gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);
4 n; W- j6 N0 ]9 C7 h: a
for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;}( g( X7 i* \2 h v
wchNum[u]='\0';
, K/ g1 L7 B9 n$ ], Z2 H
pMessage(wchNum); pMessage(L" "); k+=2;1 f) a1 L) e( @% W9 g# {
}
8 Y; K1 h3 ]! ]5 Y- t
}
\\" v3 ~* F& m. U0 ?\\" ~
pMessage(L"\r\n"); k+=2;3 @\\" P2 K; e2 l! K$ }! T* c B
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
0 d; q3 e( t* o6 p0 M- S
break;
( n% Z; y3 ]8 o0 Y* r/ X8 A* O
default:
; Q2 ^6 ^( w8 g4 E8 w
break;
3 }# @! U. r4 W2 c1 B* S
}& z7 V- V% L, d$ l' m2 V' \3 r
return a;
: W\\" z* ~1 Q& O: S% ?$ w( z
}
/ }: n2 k1 b4 @# F- ^* f8 O3 K
void main(void)
9 D\\" C# O! M( N& e o
{
3 S- @0 x0 ~! T\\" l
void *hFor; //表达式句柄0 L$ X3 _+ |) J) [. Y
luINT nPara; //存放表达式的自变量个数6 O8 |3 o+ k- X! |! W; a3 P
LuData *pPara; //存放输入自变量的数组指针/ N\\" P8 }/ d) o; C @! K
luINT ErrBegin,ErrEnd; //表达式编译出错的初始位置和结束位置
% i$ N# M/ k- i% p
int ErrCode; //错误代码* H6 N, x; {% J5 [) d. L# ?
void *v;
; I1 i: B\\" v) z& X/ s) [
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
7 [# P$ I: r0 Q
//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
3 @. S9 w+ p% e; s7 q
LuData Val;
. S( e: i O* t i0 @
if(!InitLu()) return; //初始化Lu
4 d$ ~# m0 {# l9 Z2 v
while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix--;} //锁定一个键，用于存储矩阵扩展类型\\" b' W9 a\\" W y8 f& q l. v- V: q
2 I/ a\\" j' T* m% e& n$ @
Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix; //定义整数常量
( {4 U/ h- E. {& w/ Q\\" W: f& B4 X
SetConst(L"matrix",&Val); //设置整数常量* D2 G7 R# v7 h7 s
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4 k; Q! N3 G- \' A) J
wcout.imbue(locale("chs")); //设置输出的locale为中文 A6 e3 W( S2 _. N
) A. Z4 m/ R. A) b% v
ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式
$ O2 _( V& N* u+ a% E+ g* f+ ~1 H+ x
if(ErrCode)7 g5 Q2 C' E+ _: ^8 R
{
! Z$ b: k \. h4 k: w
wcout<<L"表达式有错误！错误代码："<<ErrCode<<endl;3 w5 B4 }- d: n1 a7 k3 S
}* Q1 c% l1 Z' n! T+ P. p; j$ l
else
6 f& p/ V( v) ]5 c2 K
{3 ~( ], R2 C6 l6 u% j% d1 ^$ v s
LuCal(hFor,pPara); //计算表达式的值
: b6 z% C1 r( h& D
}
( x# o* v; o( p7 A
LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix，本例中，该函数可以不用\\" K8 y/ H9 u# L$ p+ s, |4 A
FreeLu(); //释放Lu
; E1 W# B6 M7 n( [
}

#include <windows.h> 
  q6 Q( d9 Z5 F; ]: d% Y
#include <iostream>7 W5 f2 s$ ?$ \% Z; P7 I/ o

#include <math.h> 
' k  b$ ^9 h, F- \+ M8 a  g
#include "lu32.h"$ F; N+ }4 T3 R+ x+ N\\" l

#pragma comment( lib, "lu32.lib" ) 
1 a, C& V, E/ P# ~9 n- P\\" y3 V) \% n
using namespace std;$ L5 y; p+ ^9 R- P5 _

//自定义矩阵 
, U' b% w2 M; c\\" G
class myMatrix 
& Z- A+ ^, Q5 w/ c
{ 
1 U1 w( C$ a: ]/ s% h
public: 
+ j/ l0 N$ t* \- Y+ [0 s7 h( X
        double *Array;        //数据缓冲区 
; f; ^' P$ u* z, }+ W
        luVOID ArrayLen;        //数据缓冲区长度+ `) I, y$ E9 b) I% Q

luVOID Dim[2];        //矩阵维数& _- x& Y# w! B% I/ o$ Y' j

myMatrix(){Array=NULL; ArrayLen=0; Dim[0]=0; Dim[1]=0;} 
7 `\\" s5 k0 {! f6 w! v
        ~myMatrix()/ {3 ?$ ]$ {5 C7 H; J* d

{: Z# m5 X0 f+ i. X; D

if(Array) delete[] Array; 
% @! j& L: u! F) n6 W
        } 
# _0 @' ^\\" @+ O. h: k
}; 
$ ^( l  N1 X; ?0 K; t8 I
luKEY Matrix=-1000;        //标识矩阵类型，最终的Matrix由LockKey决定 
( B! R7 t6 ]4 k. U/ t
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 \\" v1 ^3 C7 F7 O6 w# E5 \

{ 
1 y  e2 H/ S! c- K# v! ~5 x
        wcout<<pch; 
5 {$ w8 ?$ t8 ^; d& D9 @6 S- l
} 
* w) |7 o0 u7 e- q7 M, E1 J3 ]# S) |
void _stdcall DelMatrix(void *me)        //用于LockKey函数及InsertKey函数，使Lu能自动销毁myMatrix对象 
7 R1 x! @9 }; W
{: U9 B# ^& J0 g& c6 p

delete (myMatrix *)me; 
% l7 V4 }3 x  ^: N( l
}% J  H1 e; \  q* E$ v4 ^

myMatrix * _stdcall NewMatrix(luVOID m,luVOID n)        //生成一个myMatrix对象 
- J; U\\" i' D' U6 v7 f1 u0 O# c
{6 t, M, F; v. Y' H

myMatrix *pMatrix;* V/ s9 j9 I# S! Z) ~6 [: f- O0 g- K

luVOID k; 
\\" l; w, p8 w) s. l- V, d4 B
        double *pa; 
1 W. ~5 x- p\\" ^$ p. }+ l
        char keyname[sizeof(luVOID)]; 
0 U$ f% J\\" a. \4 G6 I7 O9 s- L) m( t
        void *NowKey;, n) Q, u( ^! K; L5 R9 N

k=m*n;# R\\" i8 r+ E. k8 G7 B

pMatrix=(myMatrix *)GetBufObj(Matrix,keyname);//先尝试从缓冲区中获取一个矩阵对象  P+ E& n. ]$ z6 N3 U

if(pMatrix)% b/ E, `. u* F9 L- \% D

{ 
6 ?* `5 C) g1 j% R) @0 ^5 l- M9 g3 D6 p
                if(pMatrix->ArrayLen!=k)        //重置矩阵的大小6 E1 [\\" S* ?. F3 |2 A! ^: P# F8 u5 b

{# x% O+ ?$ t) ]9 P  T

pa=new double[k];+ e3 _5 y% _  C\\" K' G\\" u

if(!pa)4 o( W1 P6 B0 Q' W1 }

{2 ~+ ?) ~3 B' c\\" X0 @3 ]

DeleteKey(keyname,sizeof(luVOID),Matrix,DelMatrix,1);        //将矩阵对象放回缓冲区7 R8 q4 }) G# x8 ~( @

return NULL;% a- e& U5 z8 h3 X3 d

}) U) p5 w% c' G7 H- W! K

delete[] pMatrix->Array; 
$ A. k2 \/ ~7 b+ d$ J, R* Q. _
                        pMatrix->Array=pa;) T3 O- U! _/ ?1 d: C

}. l( C; e5 ]/ V; {& y  i) A

}3 D4 u5 Z) G, h/ }: j+ Z

else9 A6 R* D9 t3 C# C. ]( N# f+ V) X

{7 u. Q1 D, W7 L( r

pMatrix=new myMatrix;        //创建矩阵对象; y% h# J0 W+ ~' a! a: j5 f

if(!pMatrix) return NULL;7 [& Y$ M1 {* p# [

pMatrix->Array=new double[k]; 
' z# y8 q) o# Z  z: P0 s' D
                if(!pMatrix->Array). q6 J( q0 B2 W; G9 }% _& [

{ 
5 k- {6 O4 _. k/ ^8 D
                        delete pMatrix;  G1 X8 e  v: J2 `/ b

return NULL;! n: x0 V/ R! I( s4 A

} 
& p  o# Z% Y, P3 U) M
                if(InsertKey((char *)&pMatrix,-1,Matrix,pMatrix,DelMatrix,NULL,0,NowKey))        //将矩阵对象注册到Lu 
6 [( t% }; I& U
                {\\" y' O: N0 `8 \& {3 j9 C& `

delete pMatrix; 
3 y, N, J. g\\" c\\" j# V
                        return NULL;2 j5 d& C& ?0 h0 K) ?  a) N/ p

}) F- W3 e, t+ A3 `  ]- g' @: `

}8 P0 B* l& P5 @7 U9 L, c

pMatrix->ArrayLen=k; pMatrix->Dim[0]=m; pMatrix->Dim[1]=n;+ w4 ~# l+ m9 o; }1 I

return pMatrix; 
( ^* t8 o\\" V\\" _7 M
} 
# p9 |( Q$ C4 u$ K( M; _( Q- z8 s
LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator)        //运算符重载函数，用于LockKey函数 
( w/ o9 x\\" g0 _9 Z\\" _
{ 
6 G. F, }* O6 u\\" E2 {5 e6 m
        LuData a; 
# w& L\\" j- L1 T$ B$ R  o' ~0 a; ?
        myMatrix *pMatrix1,*pMatrix2,*pMatrix3; 
6 V6 n% B( x9 V) {\\" w
        luVOID i,j,k,m,n,u,v;* c7 j& O# {7 l' H2 x4 _4 Z9 P3 C8 h

double *pa,*pb,*pc; 
& y8 C8 n( r1 T! c6 D/ S  @7 r
        luMessage pMessage; 
, g+ ?0 [\\" m- B  p6 V\\" ?5 S
        wchar_t wchNum[32];. p- x$ ?: Q9 I

char chNum[32]; 
9 Y. H- x. W1 E, O( e6 [
        a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0; 
' j3 Y' h9 F  a5 W( E. j
        switch(theOperator) 
  M* b. _% k* f, A' E' j
        { 
% O$ h7 ~* b/ T
        case 2:        //重载运算符*! t; M2 }$ _\\" ~

pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix);  l2 j; h, d3 K3 B2 H/ U6 ^# J7 D+ c

pMatrix2=(myMatrix *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),Matrix); 
6 }1 C+ \* m$ t2 h3 `
                if(!pMatrix1 || !pMatrix2) break;        //对象句柄无效，不是矩阵, Y6 u\\" ~) ^) J

if(pMatrix1->Dim[1]!=pMatrix2->Dim[0]) break;        //维数不匹配 
$ R. h3 S# i2 _( A1 i# @3 N# m4 c
                pMatrix3=NewMatrix(pMatrix1->Dim[0],pMatrix2->Dim[1]);        //生成新矩阵$ o. J% i3 |, B6 E9 A4 f9 s% R

if(!pMatrix3) break; 
& I) w! ]( l. _\\" `: u
                pa=pMatrix1->Array; pb=pMatrix2->Array; pc=pMatrix3->Array;; t5 Y* j9 G  H3 F- l

m=pMatrix1->Dim[0]; n=pMatrix1->Dim[1]; k=pMatrix2->Dim[1];4 L1 M6 W\\" s1 m3 i

for(i=0; i<m; i++)        //矩阵乘 
1 J$ Z* _1 K5 u$ p  X5 K
                {7 F# J$ V  x\\" Q% k5 f2 ]' {

for(j=0; j<k; j++) 
\\" R% x! d+ a) `+ o( Z
                        {6 @) J; q7 e2 S3 n! `# E

u=i*k+j; pc[u]=0.0; 
$ f$ j+ n7 P# k; E) H  Z; {
                                for (v=0; v<n; v++)\\" O- J\\" F+ T5 U8 r& H

{ 
, P4 P$ G; C8 c8 q7 |3 v
                                        pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j]; 
$ b% ], i. ~2 G/ V; Y  T
                                }, @/ E3 x& H' I9 F  J* k% k

} 
) g- [1 x) u, @* j0 m& n  q
                }) T1 [; U% }0 a9 Q1 W; [: Y

FunReObj(hFor);        //告诉Lu，返回一个动态对象 
0 |* F( D5 M. d. X8 d, t1 u0 Z/ E/ y
                a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3;( G2 e9 @; n/ `$ V8 }9 Y5 i

break; 
4 x- E8 q* ~* y/ p. B2 v2 m+ J
        case 25:        //重载运算符.* 
4 ?7 k) g\\" j+ s9 W
                pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix); 
+ P) z# {0 V: z2 k6 c. r8 D
                pMatrix2=(myMatrix *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),Matrix);- J% X- `$ J7 Y) [, \

if(!pMatrix1 || !pMatrix2) break;        //对象句柄无效，不是矩阵 
, p7 Q\\" ~4 [: P( {) V9 `
                if(pMatrix1->Dim[0]!=pMatrix2->Dim[0] || pMatrix1->Dim[1]!=pMatrix2->Dim[1]) break;        //维数不相同7 Z- a- P% O# m6 B  e& |( `

pMatrix3=NewMatrix(pMatrix1->Dim[0],pMatrix1->Dim[1]);        //生成新矩阵' E! c& \- X5 F

if(!pMatrix3) break; 
) H3 B# o' M0 C- T8 E1 M4 s
                for(i=0;i<pMatrix1->ArrayLen;i++) pMatrix3->Array[i]=pMatrix1->Array[i]*pMatrix2->Array[i];        //矩阵点乘 
( g  z: K8 H3 U, |! q
                FunReObj(hFor);        //告诉Lu，返回一个动态对象 
# W8 C% V; R' F( |
                a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3;( }: Q+ J/ ~8 K' u

break;$ I+ m8 }; O1 N& L& y! H# Z+ O

case 46:        //重载函数new 
+ E8 J9 c2 Z. b% {5 a% r4 _
                if(mm<2) break; 
! |& j3 E9 b* K
                if((xx+1)->x<1 || (xx+2)->x<1 || (xx+1)->BType!=luStaData_int64 || (xx+2)->BType!=luStaData_int64) break; 
& p2 ]( N  v* ^+ U2 i
                pMatrix3=NewMatrix((luVOID)(xx+1)->x,(luVOID)(xx+2)->x);//生成新矩阵: e\\" ]$ }& I$ L( r( |3 Y. K\\" l' e& m

if(!pMatrix3) break; 
9 @% y2 W4 v! ^* M: a) f
                for(j=0,i=3;i<=mm;i++,j++)        //赋初值 
( ^6 G8 m% x+ I& F- D
                { 
. q5 ]$ h% k3 ^5 S
                        if(j>=pMatrix3->ArrayLen) break;1 G& W5 Q3 C; v

if((xx+i)->BType!=luStaData_double) break;        //只接受实数参数; a' V1 f# F8 Y: n

pMatrix3->Array[j]=*(double *)&((xx+i)->x); 
8 V( O+ u) v0 k# Y5 V7 v  A/ Z) d
                }\\" a8 p1 \' s8 r/ p* f: d

FunReObj(hFor);        //告诉Lu，返回一个动态对象, S, b( f9 ^. @' j( C

a.BType=Matrix; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pMatrix3; 
- z& w5 ?( G8 k+ l  `\\" F8 K
                break;. S, @% K7 {/ y2 \

case 49:        //重载函数o- u: n/ F2 m0 F! G# }) F) i* o

pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User); 
( `5 C' l& x. m% Q8 K
                if(!pMessage) break; 
7 [1 X# P6 F1 K% v6 u
                pMatrix1=(myMatrix *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),Matrix); 
6 B9 @/ }# w  A  E. n
                if(!pMatrix1) break;        //对象句柄无效，不是矩阵 
, |$ K9 B5 H1 Y9 T\\" ^3 y
                pa=pMatrix1->Array; 
+ m, g/ A2 ~/ e: l. K7 W% r+ [7 s$ _
                m=pMatrix1->Dim[0]; n=pMatrix1->Dim[1]; k=0;\\" W\\" z5 q; t, x2 s4 ]

for(i=0; i<m; i++)        //输出矩阵 
, i9 S' t& N* y, O
                { 
0 F; y2 Z* F+ G4 Z1 F
                        pMessage(L"\r\n"); k+=2; 
$ V\\" \: C2 N- F& V3 z9 G, u+ W
                        for(j=0; j<n; j++) 
1 f' G# _2 x# {) d1 U\\" h
                        {5 ]3 p+ n% F8 d7 Y5 O0 h5 j1 j0 }

_gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16); 
4 n; W- j6 N0 ]9 C7 h: a
                                for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;}( g( X7 i* \2 h  v

wchNum[u]='\0'; 
, K/ g1 L7 B9 n$ ], Z2 H
                                pMessage(wchNum); pMessage(L"  "); k+=2;1 f) a1 L) e( @% W9 g# {

} 
8 Y; K1 h3 ]! ]5 Y- t
                } 
\\" v3 ~* F& m. U0 ?\\" ~
                pMessage(L"\r\n"); k+=2;3 @\\" P2 K; e2 l! K$ }! T* c  B

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 
0 d; q3 e( t* o6 p0 M- S
                break; 
( n% Z; y3 ]8 o0 Y* r/ X8 A* O
        default: 
; Q2 ^6 ^( w8 g4 E8 w
                break; 
3 }# @! U. r4 W2 c1 B* S
        }& z7 V- V% L, d$ l' m2 V' \3 r

return a; 
: W\\" z* ~1 Q& O: S% ?$ w( z
} 
/ }: n2 k1 b4 @# F- ^* f8 O3 K
void main(void) 
9 D\\" C# O! M( N& e  o
{ 
3 S- @0 x0 ~! T\\" l
        void *hFor;                //表达式句柄0 L$ X3 _+ |) J) [. Y

luINT nPara;                //存放表达式的自变量个数6 O8 |3 o+ k- X! |! W; a3 P

LuData *pPara;                //存放输入自变量的数组指针/ N\\" P8 }/ d) o; C  @! K

luINT ErrBegin,ErrEnd;        //表达式编译出错的初始位置和结束位置 
% i$ N# M/ k- i% p
        int ErrCode;                //错误代码* H6 N, x; {% J5 [) d. L# ?

void *v; 
; I1 i: B\\" v) z& X/ s) [
        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 
7 [# P$ I: r0 Q
        //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 
3 @. S9 w+ p% e; s7 q
        LuData Val; 
. S( e: i  O* t  i0 @
        if(!InitLu()) return;        //初始化Lu 
4 d$ ~# m0 {# l9 Z2 v
        while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix--;}        //锁定一个键，用于存储矩阵扩展类型\\" b' W9 a\\" W  y8 f& q  l. v- V: q

2 I/ a\\" j' T* m% e& n$ @
        Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix;        //定义整数常量 
( {4 U/ h- E. {& w/ Q\\" W: f& B4 X
        SetConst(L"matrix",&Val);        //设置整数常量* D2 G7 R# v7 h7 s

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4 k; Q! N3 G- \' A) J

wcout.imbue(locale("chs"));        //设置输出的locale为中文  A6 e3 W( S2 _. N

) A. Z4 m/ R. A) b% v

ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式 
$ O2 _( V& N* u+ a% E+ g* f+ ~1 H+ x
        if(ErrCode)7 g5 Q2 C' E+ _: ^8 R

{ 
! Z$ b: k  \. h4 k: w
                wcout<<L"表达式有错误！错误代码："<<ErrCode<<endl;3 w5 B4 }- d: n1 a7 k3 S

}* Q1 c% l1 Z' n! T+ P. p; j$ l

else 
6 f& p/ V( v) ]5 c2 K
        {3 ~( ], R2 C6 l6 u% j% d1 ^$ v  s

LuCal(hFor,pPara);        //计算表达式的值 
: b6 z% C1 r( h& D
        } 
( x# o* v; o( p7 A
        LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix，本例中，该函数可以不用\\" K8 y/ H9 u# L$ p+ s, |4 A

FreeLu();                        //释放Lu 
; E1 W# B6 M7 n( [
}

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)=5 N' \ S, K: s) C* l( m
a=new[matrix,2,2: 1.,2.,2.,1.], m' ^* c) ?0 E/ v8 M+ \' r
b=new[matrix,2,2: 2.,1.,1.,2.],0 e$ }\" ~% X& G/ K, Y; s
c=new[matrix,2,2: 2/3.,-1/3.,-1/3.,2/3.],
: r\" n, W# e\" b4 p0 g; W
t=clock(),0 s\" n* ]\" o; i
d=a*b, i=0, while{i<1000000, d=d*c*b, i++},
# B# F8 g; g ]9 a$ h# r* J& e* U
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：