Lu中的运算符重载

forcal

    在Lu中可以很方便地对运算符进行重载。例如：

1. thetype(x,y,num,op)=which5 l+ N! W' h3 L& z\" R
   
2. {
   $ l, P0 m5 V% n. c) S2 I+ k
3.   op<0  : return[newtype()],
   . P% I/ d/ R\" G* |
4.   op==0 : x-y,    //重载运算符+
   : l* E5 `9 M; i* j
5.   op==1 : x+y,    //重载运算符-
   * |+ f9 R5 f8 [! @; Z
6.   op==2 : x/y,    //重载运算符*, h3 l3 m8 C  A& a5 M2 q1 d7 `
   
7.   nil             //该数据类型不支持该运算符的重载，返回nil
   % ~0 y% l3 m  V
8. };
   # I4 b$ B6 `2 b
9. test(:type,a,b)=
   3 q; k- `6 v5 J! ^0 s7 ?
10.   type=thetype(0,0,0,-1),  //获取新数据类型
    - {; b3 [) o, A+ u1 p& ~( B; c
11.   a=cast[3,type], b=cast[5,type],  //强制转换为新数据类型
    ' I- G. U\" \/ c
12.   o[" a=",3," b=",5],  //输出a和b8 a) x* s/ [8 A6 g3 K0 J\" l, w$ Q
    
13.   o[" a+b=",a+b],      //计算并输出a+b，变成了a-b8 |! {  y8 [3 K7 v
    
14.   o[" a-b=",a-b],      //计算并输出a-b，变成了a+b
    2 e8 v# I\" v7 _5 i2 ]
15.   o[" a$b=",a$b];      //没有重载运算符$，故输出nil

复制代码

结果：

1. a=3 b=5 a+b=-2 a-b=8 a$b=nil

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＝＝＝＝＝＝
2 W+ T+ M( p- b. W4 \% f, w
  Lu核心库中没有提供矩阵运算，但在脚本中可以通过重载运算符来实现：

1. outm(x:i,j,m,n)= //输出一个矩阵
   : H8 w/ u( ?/ d0 J' c& F
2. {
   4 Z' E; w9 ?) D0 `; Q+ J0 Y\" ~9 e
3.         len[x,0,&m,&n],
   2 O! z+ y; T6 R% a4 {# W( p! o
4.         i=0, while{i<m,
   \" }2 m9 w7 n. J/ f
5.                 o["\r\n"], j=0, while{j<n, o[x(i,j),"  "], j++},6 p& o1 a8 T$ @! [# Y& w; ~0 m5 M. r
   
6.                 i++! M- O6 J1 R) V
   
7.         },
   + b* z! ~7 W+ g
8.         o["\r\n"], x. `2 b4 }, k! U7 t
   
9. };; w- P4 y) C+ ]% O\" }1 i
   
10. mymatrix(x,y,num,op:c,i,j,k,m,n,u)=which //定义矩阵运算; i9 K  w! d3 R6 g! G2 p; _% P1 ^
    
11. {
    * Z3 Y' K. T! V\" b; u5 r/ z
12.         op<0  : return[newtype()],4 M$ ~% n1 Z\" T7 H# L7 Z\" Z
    
13.         op==0 :        //重载运算符+
    0 o\" \7 A% s8 n) w9 s& L  i
14.         {
      ^  R+ _( F- P% ~+ \
15.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
    3 O  v. Z, _) Q7 G3 I1 F
16.                 i=0, while{i<m,
    \" ?. p\" u6 z4 `, _$ X# P& W
17.                         j=0, while{j<n,- z. R+ Y) A0 \# @! `
    
18.                                 c[i,j]=x[i,j]+y[i,j],
      J/ O, X# ~% I% d$ f
19.                                 j++
    * c1 _' @; y0 |
20.                         },
    ) t+ q2 T5 t( F2 n$ w  v; \
21.                         i++: |4 }2 {6 A0 V. B: o/ p' r
    
22.                 },& P, Q0 L+ K# ~- I% F- F
    
23.                 c
    / {6 W2 _  y$ B3 Y0 }9 C
24.         },, {9 ^5 t& J' S\" ]
    
25.         op==1 :        //重载运算符-$ E4 r& E( X  V+ k' D
    
26.         {1 E( s, i; N0 S& o- q/ j, @
    
27.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),3 P% c+ W, h# B) j- J
    
28.                 i=0, while{i<m,
    ! a. f' {$ q) l\" n; z
29.                         j=0, while{j<n,- j\" R4 r, `5 O; X* D
    
30.                                 c[i,j]=x[i,j]-y[i,j],% F) b0 S6 e5 T; p! F
    
31.                                 j++
    4 ^6 S: O8 l% n5 P0 {7 p% c
32.                         },
      j. X8 d$ o+ w3 n1 y: }. p
33.                         i++' X0 s! b  M' c\" O
    
34.                 },
    - D5 p. i/ J( I+ D7 D. t! a\" J2 w
35.                 c7 J$ c6 ?5 X8 d# ?1 v8 f- V
    
36.         },& H! ?1 @: s9 k7 V# o4 l
    
37.         op==2 :        //重载运算符*/ f6 e. i  T7 o1 r
    
38.         {
    4 U4 q, D9 F5 |
39.                 len[x,0,&m,&n], len[y,0,n,&k], c=new[reals,m,k].global(),% l\" r- O% S% h7 K2 w# ~
    
40.                 i=0, while{i<m,
    $ A  u. N( ?# j; d6 O; x* s
41.                         j=0, while{j<k,
    0 F8 C: K5 a7 @\" H
42.                                 c[i,j]=0.0,
    1 A4 U1 ?& _) z: m& {
43.                                 u=0, while{u<n,' u5 g% |% u7 P, e/ k
    
44.                                         c[i,j]=c[i,j]+x[i,u]*y[u,j], u++  q5 w1 j. t5 X% U/ q) ?
    
45.                                 },; T# p+ A' m$ o5 P0 m. |# [
    
46.                                 j+++ s' p( n; l5 l; |
    
47.                         },: ^\" M: i5 u; ^
    
48.                         i++6 ~$ O0 J, y8 w7 c& X  X
    
49.                 },5 J# O) A* S9 T. S
    
50.                 c* }  [0 \/ j0 q
    
51.         },8 `. ?3 h8 c\" t1 @4 }  x
    
52.         op==25 ://重载运算符.*8 F. ~7 r\" ]  R1 m# L0 U: f8 U
    
53.         {: n8 f! t5 \9 R
    
54.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
    * i5 _  b: J4 X
55.                 i=0, while{i<m,( B/ |2 f; p0 }& C9 o3 f
    
56.                         j=0, while{j<n,
    3 C8 v8 b/ Q! m% h6 s3 K+ J
57.                                 c[i,j]=x[i,j]*y[i,j],
    & b\" q0 Q/ t' O' ]0 h/ \, K
58.                                 j++
    5 L4 [& D1 b  f  f\" @* u: [+ s
59.                         },, \/ `\" ]( c4 _, b
    
60.                         i++! o% s4 n9 ]% r. e
    
61.                 },
    4 f& f. @  Y- L# t- O
62.                 c
    6 P. w7 _' B% g: k) `+ z
63.         },1 L  k7 b6 o# j  o
    
64.         op==26 ://重载运算符./* ]! Z$ ?% t. n; v( Z, l
    
65.         {
    ) m2 m7 Y* n+ Z5 ^& @& J
66.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),! }' I( h0 J4 ~7 J
    
67.                 i=0, while{i<m,7 E0 C; g. Q7 M% o  T4 a3 ?
    
68.                         j=0, while{j<n,) V, s- L- r9 D2 r\" {2 t5 N
    
69.                                 c[i,j]=x[i,j]/y[i,j],4 v+ d) A; x4 Z) f/ y8 V
    
70.                                 j++1 L3 O! h6 e, x: d2 X
    
71.                         },\" w# U( [' `6 R+ c/ l
    
72.                         i++
    $ c' g9 w( {4 V3 [0 m8 M
73.                 },
    5 W: V0 `7 ]\" _3 D. m, U4 h
74.                 c. M7 m' h6 d7 h. p6 o
    
75.         },+ I' [2 H; l+ @, h0 G
    
76.         nil        //该数据类型不支持该运算符的重载，返回nil
    7 ]; N) @/ \4 z  H% Y; h4 d8 i
77. };% _2 s, ?. A. a% t9 [\" n
    
78. test(:type,a,b,c)=
    ) G\" w. U4 W0 R0 Z
79.         type=mymatrix(0,0,0,-1),  //获取新数据类型5 H7 i$ J( @+ S
    
80.         a=new[reals,2,3,data: 0.,1.,2.,3.,4.,5.],  //生成矩阵a
    ' D9 _7 q# R1 {( F
81.         b=new[reals,2,3,data: 1.,2.,3.,4.,5.,6.],  //生成矩阵b
    \" j9 I: q% Y  ]: {3 A) f4 R9 o9 j
82.         c=new[reals,3,2,data: 6.,7.,8.,9.,0.,1.],  //生成矩阵c7 Q/ ?. ~& l: {+ ^# w7 C) O
    
83.         o["a="], outm(a), o["b="], outm(b), o["c="], outm(c),  //输出a、b和c' x6 `, U  _( q8 o: o  D
    
84.         a=cast[a,type], b=cast[b,type],  //强制转换为新数据类型& V, m2 w/ l, N6 ~4 Q( e% A+ _
    
85.         o["a+b="], outm[a+b],     //计算并输出a+b
    , P3 u' c3 q0 g/ ?! H. t/ G
86.         o["a-b="], outm[a-b],     //计算并输出a-b
    4 l( z( Y; }' ]
87.         o["a*c="], outm[a*c],     //计算并输出a*c
    7 O) t: C  z: Z' i- d; [
88.         o["a.*b="],outm[a.*b],    //计算并输出a.*b$ F; D- r' g5 }
    
89.         o["a./b="],outm[a./b];    //计算并输出a./b

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结果：

1. a=# ]; Z- e5 h: \( @& K3 u
   
2. 0.  1.  2.  * d1 u$ }8 G6 b: X7 r
   
3. 3.  4.  5.  ! s\" ^! \( u. V- C6 E) c7 _
   
4. b=4 y; L- @$ M( \2 y6 @' @& q& G
   
5. 1.  2.  3.  ) ?& S1 v+ f' W3 ]; |
   
6. 4.  5.  6.  & ?9 B8 q9 R) |2 X$ l; @
   
7. c=
   9 N' g( h8 O* z& I# D! N7 W
8. 6.  7.  / A( n1 n4 v2 ]7 x0 P
   
9. 8.  9.  
   4 G! Q/ s$ |' u* l; v7 `/ ]; ]/ t
10. 0.  1.  ' \: o2 I7 z2 V/ V9 g& u
    
11. a+b=
    3 k. ]2 s! Z  k. C\" ]% P
12. 1.  3.  5.  ' Q/ i9 p! g4 a6 R
    
13. 7.  9.  11.  
    7 L! ^% \3 m( h
14. a-b=
    2 t- N. l2 N+ w' `4 q8 N% |: X; z& U
15. -1.  -1.  -1.  3 H6 S- h- B1 r- G4 ^( k
    
16. -1.  -1.  -1.  
    6 v$ R! i$ T, r1 f
17. a*c=2 n. m! U. ]: t  y9 c
    
18. 8.  11.  ; l  k* |- J9 s
    
19. 50.  62.  \" X$ G' A. T8 L
    
20. a.*b=# t2 k: C6 k) n7 W; U5 o8 p
    
21. 0.  2.  6.  
    # Q7 E8 b! {4 l2 u) e\" X
22. 12.  20.  30.  
    & N$ B# U# \* D; S4 f
23. a./b=
    8 j8 d8 Z& @5 V1 @5 I
24. 0.  0.5  0.66666666666666663    G( `& r( y, i' {# t
    
25. 0.75  0.80000000000000004  0.83333333333333337

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forcal

上面关于矩阵运算的运算符重载例子中，函数o和new也是可以重载的：

1. mymatrix(x,y,z,para,num,op:c,i,j,k,m,n,u,static,me)=which //定义矩阵运算! \) R' h4 ]9 Y: L8 |, Q1 ?
   
2. {  X2 m7 z2 T0 h. g' t
   
3.         op<0  : return[me=newtype()],5 s! I  z8 v2 _% M
   
4.         op==0 : //重载运算符+
   7 R' t5 r  O. \7 ]1 Z
5.         {7 N8 S- U7 ]& B4 h* n0 n
   
6.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),. d3 ~7 Q/ N3 @7 Q& D7 Q
   
7.                 i=0, while{i<m,. M$ H# J\" l. P5 L
   
8.                         j=0, while{j<n,
   : L* H6 Z\" F7 K! i; p
9.                                 c[i,j]=x[i,j]+y[i,j],7 c  u1 A/ g, q
   
10.                                 j++# O* {+ A8 P' J
    
11.                         },
    % o9 e% u- d, t( x6 u& c
12.                         i++0 j: y4 [) V. y' P/ m' j
    
13.                 },  M1 ]: V2 p9 A
    
14.                 cast[c,me]  //强制转换为新类型me（矩阵），下同
    ( z1 y* _2 d\" T
15.         },
    1 X/ J+ P* U! Q. N, \! `* l
16.         op==1 : //重载运算符-% y& {/ d9 h' W& v. X' t
    
17.         {
    $ F8 k! w, v/ U( M1 F6 ~' y# k
18.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
    ) u7 O$ K0 b2 p* x! [% n  [
19.                 i=0, while{i<m,: s9 d6 }' j2 h0 V! y
    
20.                         j=0, while{j<n,+ M- R) o4 F\" k- H. W$ r
    
21.                                 c[i,j]=x[i,j]-y[i,j],
    + R9 J: D# Q$ ?0 X; I3 w
22.                                 j++
    3 W( S* j3 _! A) E( S) u
23.                         },
    / n, u% k! J0 Q9 {) \( F0 |
24.                         i++/ J0 Y/ R, ?- C) J( y% @6 n; y
    
25.                 },* w8 b0 E' X, e
    
26.                 cast[c,me]
    , H1 x9 u& P+ R' H* |5 _0 Q* {\" b
27.         },
    6 T6 n  T5 F2 C- j1 e
28.         op==2 : //重载运算符*
      d8 I: f# B* L1 F
29.         {
    8 p5 I  r) i. w, v% c- A& W
30.                 len[x,0,&m,&n], len[y,0,n,&k], c=new[reals,m,k].global(),
    * I& p% a+ M3 S( G; k: Z\" b: C/ p7 M, Z
31.                 i=0, while{i<m,! K1 R/ G/ ?, f/ H% I0 h
    
32.                         j=0, while{j<k,
    , G) c. n: E/ d
33.                                 c[i,j]=0.0,# S; A# v& V5 M2 b; o
    
34.                                 u=0, while{u<n,
    ' J% s! `' y4 a0 ~$ M
35.                                         c[i,j]=c[i,j]+x[i,u]*y[u,j], u++
    8 j6 c/ ], H: J/ b- k  I- p$ O9 V
36.                                 },
    ( |\" r# K$ _4 _0 n
37.                                 j++
      U9 L8 o2 y# l/ k; j& J
38.                         },) ?' \, l% E& g' ~# t
    
39.                         i++8 ~0 V5 k, j& c5 k1 ^/ T% p8 f
    
40.                 },
    & \% t/ N1 d- P
41.                 cast[c,me]
    % ?. H\" {+ j0 k  T, C
42.         },; K5 \7 N; e4 n# v  g- Y+ q$ ]
    
43.         op==25 ://重载运算符.*
    2 N\" l& P0 c- h\" p/ Q2 B
44.         {2 n& }! ^  Y3 |+ w+ y
    
45.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),# d; W6 _$ ?- Q2 B( I) n0 g\" n' v
    
46.                 i=0, while{i<m,
    + |0 W3 M1 z3 w, P  Y
47.                         j=0, while{j<n,
    : M/ J- ^* ?1 o0 N5 S) V
48.                                 c[i,j]=x[i,j]*y[i,j],
      n$ T$ t/ [) j3 |, @4 k
49.                                 j++
    4 b( h  U5 }2 g7 X
50.                         },
    ( e+ i  X* x\" I) v3 e* B
51.                         i++5 A+ f. B3 g$ e6 ^5 @# a' [8 C7 t
    
52.                 },
    9 U) ?, I0 D. R5 o, z
53.                 cast[c,me]
    9 t! o& C\" `& r# K6 @. W  a- j- v
54.         },$ W\" ]! N$ ~. O9 S! E( ~
    
55.         op==26 : //重载运算符./0 C( q7 r/ ]8 J0 g0 J3 H$ |$ `
    
56.         {/ W# o+ F3 J% @- @# d, d0 J
    
57.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),) U$ W2 w) n' T* e: _
    
58.                 i=0, while{i<m,
    2 j6 j: Q0 }! u& Z, I3 M6 _) s6 E5 W# u
59.                         j=0, while{j<n,
    3 w; V  A4 X0 A( M* D2 m- c3 r
60.                                 c[i,j]=x[i,j]/y[i,j],
    5 p1 L- v& o% s( c( @: ~/ B. m
61.                                 j++) v3 I. z, W1 M6 Y+ p
    
62.                         },5 S$ M* V& X4 e; @9 d4 y: ~+ l/ X. U- {
    
63.                         i++
    2 \& I& c' N- k, ?: z* Y. R
64.                 },5 M7 A; C1 C# n- ~, a. E
    
65.                 cast[c,me]& z  l  R3 H, M( l/ v
    
66.         },+ m& ^7 e5 o+ X' E# i+ r
    
67.         op==46 : //重载函数new: s1 `1 o+ A' R0 [
    
68.         {+ L$ f3 B. L0 K) b8 u% n, Y
    
69.                 c=new[reals,y,z].global(), m=len[para], k=0,\" H% T2 l% T7 ^7 D/ }# V
    
70.                 i=0, while{i<y,& X8 a/ Q: p# `5 j! E6 T, O* b
    
71.                         j=0, while{j<z, if{k>=m, return[cast(c,me)]}, c(i,j)=para[k++], j++},  r; {2 M# P' F3 K9 }2 o+ o6 Q7 Y; ]\" q
    
72.                         i++- S# t) L! g1 C0 s# q
    
73.                 },4 Q& U2 |6 G. K3 g  m0 z6 ?6 k) a
    
74.                 cast[c,me]
    * y\" X+ u6 k* Q% Y' v3 R7 c) Y8 G
75.         },
    ) p6 m3 X* s+ [
76.         op==49 : //重载函数o
    # \- m8 `( B- h6 d' t/ U
77.         {, \' L) [  {; [3 ?+ K
    
78.                 len[x,0,&m,&n], k=0,: ~  w' r6 a7 z# F- K5 U  o
    
79.                 i=0, while{i<m,0 o0 X' j/ i1 m
    
80.                         o["\r\n"], k=k+2, j=0, while{j<n, k=k+o[x(i,j),"  "], j++},
    . D5 c( y! ~1 o$ q0 D9 e$ p
81.                         i+++ \% o$ |: ?\" j$ J( I: w! B
    
82.                 },4 {3 M# o& q) c( K4 c5 \
    
83.                 o["\r\n"], k+2
    8 T; f  S( K\" [7 u3 v
84.         },
    \" e/ V2 G* ]\" I. _\" ^0 Q
85.         nil     //该数据类型不支持该运算符的重载，返回nil# ^/ T! b9 H: E/ a& ^- s
    
86. };% {& A$ E5 R% K; y) }
    
87. test(:type,a,b,c)=6 w- M( @4 g$ u* V* j: j3 v, ~
    
88.         type=mymatrix(0,0,0,0,0,-1),  //获取新数据类型% J8 j+ g* w1 C9 k; u3 S
    
89.         a=new[type,2,3,lu[0.,1.,2.,3.,4.,5.]],  //生成矩阵a- O, Z9 ?0 x1 u9 S
    
90.         b=new[type,2,3,lu[1.,2.,3.,4.,5.,6.]],  //生成矩阵b7 x6 x5 }. T4 K0 X  b3 `* B- J
    
91.         c=new[type,3,2,lu[6.,7.,8.,9.,0.,1.]],  //生成矩阵c
    & n+ O% m* Z  E' @7 j
92.         o["a=",a, "b=", b, "c=", c],  //输出a、b和c
      H( f/ {% B. b( e1 s
93.         o["a+b=", a+b],     //计算并输出a+b1 `7 g. H& @* ]3 e7 ?
    
94.         o["a-b=", a-b],     //计算并输出a-b+ z. n7 O1 R2 ?2 n0 J: |
    
95.         o["a*c=", a*c],     //计算并输出a*c\" o, f% E# w$ c9 ^. t7 R9 o$ \) h9 `
    
96.         o["a.*b=",a.*b],    //计算并输出a.*b# f& _4 q0 v0 E- n7 D' F- O, ^
    
97.         o["a./b=",a./b];    //计算并输出a./b

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结果：

1. a=
   % E3 f: D5 R- {4 h\" y
2. 0.  1.  2.  1 X. K0 Z; A, K  ~5 N\" P
   
3. 3.  4.  5.  4 p9 x( X4 a) V% z9 \
   
4. b=# u% V3 e; a( I& K% E
   
5. 1.  2.  3.  
   ( _- [1 R) p, n' U( b
6. 4.  5.  6.  
   1 F: n0 q9 U5 p1 }/ y! S( H
7. c=
   % E/ T+ f/ i( l
8. 6.  7.  
   ( d) S' c4 |5 A- H* M# L3 U, Z0 z
9. 8.  9.  
   % t0 y2 F, `1 o2 u
10. 0.  1.  + |4 }2 q: e( S7 X$ m
    
11. a+b=
    & `  y+ E: C+ M
12. 1.  3.  5.  
    & j\" W  w/ Z) F\" ~
13. 7.  9.  11.  6 f( P, F3 c7 C9 |
    
14. a-b=4 W+ M4 Q3 l/ S+ Y) h
    
15. -1.  -1.  -1.  ; \* E9 ~) w' N  Q& u
    
16. -1.  -1.  -1.  # S3 Y& t. s% X  h
    
17. a*c=
    , k6 }, S4 c1 k\" t$ ~$ R, Y+ ?
18. 8.  11.  
    , }! x0 J& C+ h# c\" Y
19. 50.  62.  3 w! L0 r  U, E
    
20. a.*b=\" e$ p9 ^' Q+ ?4 E2 u7 n/ M' S
    
21. 0.  2.  6.  
    & A  Y- T3 D, n2 R
22. 12.  20.  30.  0 f4 h. b9 |( z
    
23. a./b=
    2 m/ }9 ]3 @+ @4 w9 G
24. 0.  0.5  0.66666666666666663  
    5 Q4 t0 m+ m6 G4 h3 M
25. 0.75  0.80000000000000004  0.83333333333333337  

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当然，在脚本中实现这些重载只是玩弄技巧，用C/C++实现这种重载才是王道，对此，Lu核心库提供了更好的支持。