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)=which0 T& |. s: f1 c2 j. d7 \2 R
   
2. {
   - n. o6 t& {; O5 B* J% i
3.   op<0  : return[newtype()],
   8 N) c! x# _3 x4 j
4.   op==0 : x-y,    //重载运算符+
   & Z% H4 E\" W* c\" W$ [- m( _# o3 P
5.   op==1 : x+y,    //重载运算符-
   2 V$ N\" B- Y  T8 Z  m6 ~
6.   op==2 : x/y,    //重载运算符*5 E5 x8 _5 i( t% E/ b6 U( f
   
7.   nil             //该数据类型不支持该运算符的重载，返回nil
   % o5 k5 g! w+ b; r
8. };) f4 \9 x4 G' i' N
   
9. test(:type,a,b)=
   1 c) s9 d  m# m
10.   type=thetype(0,0,0,-1),  //获取新数据类型) c$ B3 A# ], ^& J6 p/ Q9 F6 E
    
11.   a=cast[3,type], b=cast[5,type],  //强制转换为新数据类型1 i! z: S, y+ ?5 k
    
12.   o[" a=",3," b=",5],  //输出a和b. ~& B% z\" B! ?/ j' S% O
    
13.   o[" a+b=",a+b],      //计算并输出a+b，变成了a-b5 ~% [' f* ?$ O
    
14.   o[" a-b=",a-b],      //计算并输出a-b，变成了a+b
    / y& _' f# o* {7 Z. l; N
15.   o[" a$b=",a$b];      //没有重载运算符$，故输出nil

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结果：

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

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＝＝＝＝＝＝
& W1 {; f- d- ~0 d1 o: q. E
  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
   ( n4 z+ A' L) m
2. {+ K9 w- Q7 k\" p- q
   
3.         len[x,0,&m,&n],
   ) g$ |$ V5 w6 V1 d# l$ I\" U$ W# p$ F
4.         i=0, while{i<m,$ e/ M/ t6 T( u
   
5.                 o["\r\n"], j=0, while{j<n, o[x(i,j),"  "], j++},
   0 Y7 H+ {- c! G# g
6.                 i++! e/ k% Y0 b* D6 _& r\" M% j
   
7.         },\" x7 C7 ]3 [1 V9 Y% S
   
8.         o["\r\n"], x
   6 `2 d( n4 Z9 V, G
9. };4 R! t3 w$ u  Y) E$ U2 [: F
   
10. mymatrix(x,y,num,op:c,i,j,k,m,n,u)=which //定义矩阵运算. `# n1 a5 q9 L5 f6 C$ g+ m
    
11. {( ?  G! q# b- p8 @. |9 @1 {. c
    
12.         op<0  : return[newtype()],2 s\" [0 t, p& N2 l
    
13.         op==0 :        //重载运算符+: Z. S& }) A5 K* o; k
    
14.         {) m; F6 {8 O- X8 t2 L# Z& ]
    
15.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
    / K1 Q4 _3 i\" M; Q- q/ {  o3 r
16.                 i=0, while{i<m,
    * s9 J3 J( W! a+ X6 a0 E
17.                         j=0, while{j<n,5 O7 t2 T\" w! ~\" g
    
18.                                 c[i,j]=x[i,j]+y[i,j],
    7 w7 E5 ^4 z1 l! z\" V  |0 t+ C
19.                                 j++
    5 A0 h- o* f\" a6 ?1 s
20.                         },
    7 G+ m\" J* i$ [5 F$ J; ]+ s6 o/ C
21.                         i++- p: x6 t7 ~) H1 r) x9 q: G
    
22.                 },5 c+ Y  T. v- Q6 j
    
23.                 c# J* ~5 `, {$ L) r; @- T6 F; ]
    
24.         },7 _+ s6 t$ c0 ^
    
25.         op==1 :        //重载运算符-
    8 L* b* \1 X6 e% E5 m
26.         {& r- B( j3 L; X+ m2 o. T% b
    
27.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),# _, R( J# z4 j# j2 I( S( s
    
28.                 i=0, while{i<m,3 D8 x3 T\" {5 r3 s, r, A0 ?
    
29.                         j=0, while{j<n,, O. \& P\" L3 S+ Y. ?; a) Q0 l3 ?) s
    
30.                                 c[i,j]=x[i,j]-y[i,j],: ^- P\" z6 D1 V+ J6 Q& {9 W
    
31.                                 j++
    ! O- e4 g\" {0 j' x2 v: x. b# F
32.                         },& g1 Q2 ~) X! B3 c1 u+ G1 q& I
    
33.                         i++! J5 n; S\" I\" B& ~! n# l( E4 _/ ?
    
34.                 },9 \. q: s4 I; r5 j1 e2 c
    
35.                 c
    , y+ j3 V& n' d( B& q
36.         },' V, f1 c8 E3 L- F$ ?% D5 J  {: k
    
37.         op==2 :        //重载运算符*
    1 n% `7 R$ ~7 X$ w% P$ v4 L
38.         {# g; O9 b9 I) N+ f# }
    
39.                 len[x,0,&m,&n], len[y,0,n,&k], c=new[reals,m,k].global(),0 Q( f3 c; x) }9 P
    
40.                 i=0, while{i<m,
    4 z0 C/ v( f& z- d3 P
41.                         j=0, while{j<k,
    , H+ p  f* R6 n2 H$ s, h
42.                                 c[i,j]=0.0,
    4 |+ ^8 E) D$ p8 ]; ?: T6 F1 A
43.                                 u=0, while{u<n,( c' ]7 s8 \' c\" G\" b% Y( i) e
    
44.                                         c[i,j]=c[i,j]+x[i,u]*y[u,j], u++
    7 ?/ W4 N1 f1 @: z+ z
45.                                 },\" x$ _\" k2 ?. u0 i
    
46.                                 j++
    ! w) c7 w1 q6 t% a: n+ }
47.                         },
    $ A9 `$ H0 g) `3 [8 J\" q
48.                         i++4 |. l4 \* {+ l, v! U
    
49.                 },
    ) p  r  X/ C6 ?9 _9 L- P% }6 H/ d
50.                 c
    1 Z) a# o) c% Z; u
51.         },
    9 M0 |& w\" c3 p
52.         op==25 ://重载运算符.*, M6 J5 g8 P4 `. ~) e' D1 O
    
53.         {6 X4 b( Y% \0 Y5 r/ q$ [7 t
    
54.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),\" `. w, y% Y& k( E5 e4 N! i( V  A
    
55.                 i=0, while{i<m,% Y8 U) _$ D3 \
    
56.                         j=0, while{j<n,( R$ G\" }2 h: A
    
57.                                 c[i,j]=x[i,j]*y[i,j],
    , t6 _( C6 o( z$ e5 E5 |9 L\" |. G
58.                                 j++9 p/ w6 z( F) ]1 @( V( e4 t; C: q
    
59.                         },: v) g1 j& @8 C8 m! @; e+ g# E- g& {
    
60.                         i++2 }/ `& C+ I- s9 Z
    
61.                 },
    ' H1 N7 p6 H! I, L% [( v
62.                 c& z( l: p: X$ w* b% z: G% q: {+ H: z
    
63.         },
    + C( @7 o3 E& Y- k
64.         op==26 ://重载运算符./
    5 V7 ^' u. T8 N
65.         {
    * L  f/ |\" F7 s; d5 n3 j
66.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),1 ?& E6 E$ x: t- c6 y
    
67.                 i=0, while{i<m,
    & z& X/ w6 \2 u: M  O  U: Q$ T2 a
68.                         j=0, while{j<n,- E6 k! K& k$ ]/ J6 J8 g# h
    
69.                                 c[i,j]=x[i,j]/y[i,j],9 A- F- _* b3 I
    
70.                                 j++
    6 U2 F; f\" T\" w0 N+ m4 [
71.                         },) @0 l9 j, l6 f. V\" L! ~
    
72.                         i++\" b# ]% f: G4 K: r, s: l
    
73.                 },& y/ H$ o/ p9 X
    
74.                 c
    3 x+ F5 o5 b+ q, l4 W' u
75.         },
    4 f$ W3 s2 F: Z+ N' f
76.         nil        //该数据类型不支持该运算符的重载，返回nil: [. G, r' z  \8 e% t5 i! d
    
77. };
    ' b7 C2 Z, s) a
78. test(:type,a,b,c)=\" k1 g2 s& @) ^
    
79.         type=mymatrix(0,0,0,-1),  //获取新数据类型, X) `! z% M' L# B8 ^
    
80.         a=new[reals,2,3,data: 0.,1.,2.,3.,4.,5.],  //生成矩阵a  g\" {0 [7 o7 a
    
81.         b=new[reals,2,3,data: 1.,2.,3.,4.,5.,6.],  //生成矩阵b& A- r0 K4 k# s$ x+ g7 Z2 p
    
82.         c=new[reals,3,2,data: 6.,7.,8.,9.,0.,1.],  //生成矩阵c0 \# o) [0 f: N  @1 y1 C
    
83.         o["a="], outm(a), o["b="], outm(b), o["c="], outm(c),  //输出a、b和c
    2 C, E3 P' F* ?! i. F/ ?) b
84.         a=cast[a,type], b=cast[b,type],  //强制转换为新数据类型/ }; L$ z3 s1 ?) j9 Y% X2 C
    
85.         o["a+b="], outm[a+b],     //计算并输出a+b2 v  H& o0 i! A
    
86.         o["a-b="], outm[a-b],     //计算并输出a-b
    1 Q. c9 ^% l* z( n
87.         o["a*c="], outm[a*c],     //计算并输出a*c
    # y: O2 z9 y8 Q5 @\" m1 \. f6 m
88.         o["a.*b="],outm[a.*b],    //计算并输出a.*b6 Z: b7 x\" z5 I# ~. Z6 }& U: F
    
89.         o["a./b="],outm[a./b];    //计算并输出a./b

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结果：

1. a=% U* N) o- K# I9 @
   
2. 0.  1.  2.  , L. H' O0 Q/ @% b- S% q
   
3. 3.  4.  5.  3 i- A4 z  ~0 t) k
   
4. b=. T! x/ {/ ]4 `: x. V7 Z- J
   
5. 1.  2.  3.  \" `0 s# a* f7 i* p  n0 T1 M
   
6. 4.  5.  6.  
   ( w# H9 ?& X7 O  N9 m6 V0 n
7. c=7 D- G. c8 X5 \/ V6 p+ y9 j
   
8. 6.  7.  8 f, d/ F. V) q! J1 C8 M0 q
   
9. 8.  9.  
   % E  \8 L2 W5 A( P, N
10. 0.  1.  7 }% i, S% o2 q: X' S: s. e3 y( [0 P
    
11. a+b=
    $ B- H0 m1 u, x\" Y% S8 G
12. 1.  3.  5.  # d0 T( B  X6 W
    
13. 7.  9.  11.  
    8 n3 W3 B8 Z: V. \8 N( g$ D
14. a-b=% W$ y. W& Q6 Y- `) ^4 V\" f
    
15. -1.  -1.  -1.  / F# f& g6 R* m) E, K
    
16. -1.  -1.  -1.  ; X( U3 v+ T2 @2 T! L, x
    
17. a*c=% n1 W: F: f1 [8 l+ a# a
    
18. 8.  11.  
    2 j. x  g% _. d( @
19. 50.  62.  
    5 q\" J. W6 I2 {5 G  s
20. a.*b=\" l\" Q5 ~% P0 v0 ?1 A* s
    
21. 0.  2.  6.  ! e7 t4 O& j( {6 B: E& x
    
22. 12.  20.  30.  7 n: w3 y( k\" V7 h
    
23. a./b=
    & o! [/ Z7 A0 z
24. 0.  0.5  0.66666666666666663  8 q& }5 Z* D- H  U1 V
    
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& x4 |2 z8 e) p6 _8 J- ]7 J
   
2. {
   % y. u9 X: R1 q6 I8 D+ c& j
3.         op<0  : return[me=newtype()],
   9 P1 L8 T6 A$ l* W: ~/ z' d6 U: N
4.         op==0 : //重载运算符+
   + h$ _5 C\" c2 H2 n! z+ G
5.         {( X. @; `0 A0 a. w7 ?
   
6.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
   : h6 L! L9 S: m$ J( \: _
7.                 i=0, while{i<m,
   6 G( o6 i; u- h- c5 K9 Z, S
8.                         j=0, while{j<n,
   ! C: ]4 X! L% H. w9 Y8 X! F! V9 A: `
9.                                 c[i,j]=x[i,j]+y[i,j],
   4 a, \' t1 o  v. i\" F; ~1 K
10.                                 j++; n! z: L9 u8 h
    
11.                         },' _! z0 }: x+ R. o\" }) h
    
12.                         i++* j8 M, r8 V0 L9 O, @/ e) \
    
13.                 },5 N. R* |\" H1 m2 h: P4 c
    
14.                 cast[c,me]  //强制转换为新类型me（矩阵），下同
    ' N% K% ~' ^- p+ h
15.         },
    8 o9 U* N9 h! J+ `3 f
16.         op==1 : //重载运算符-5 S3 U' N! Z1 H9 }2 }. b
    
17.         {) U$ s) W0 H  e( p  }' Z
    
18.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),3 {  f4 A& P/ r' P  L1 W
    
19.                 i=0, while{i<m,$ l5 F5 \+ h6 A- [
    
20.                         j=0, while{j<n,
    1 y8 ^  [9 }& c' J
21.                                 c[i,j]=x[i,j]-y[i,j],
    # j4 Z7 D% a) ~- D
22.                                 j++
    3 Y: B; w4 l; O9 O' \+ R
23.                         },5 _! N3 v4 j4 U. p! [) ^/ Q
    
24.                         i++
    9 D5 e: O\" ]- `; u& u( F\" g: [# g
25.                 },
    2 o8 m2 g. U) E9 U2 Q1 m6 s9 x3 `
26.                 cast[c,me]
    + e+ G\" i2 m  ?/ h- A
27.         },/ S# J$ e. y7 o! P1 v
    
28.         op==2 : //重载运算符*
    1 A9 j3 w& x) s\" Q) Q
29.         {9 B% F, Q3 P6 l8 V9 C6 b8 B
    
30.                 len[x,0,&m,&n], len[y,0,n,&k], c=new[reals,m,k].global(),
      u+ m\" ?& m3 y6 [) ^7 C1 [
31.                 i=0, while{i<m,
    3 ^& P, S3 l' ?/ d, C* A8 H
32.                         j=0, while{j<k,
    ! K9 L$ h. m/ }
33.                                 c[i,j]=0.0,2 o& t, I: O7 w+ F+ e# Z) @2 I2 s) o
    
34.                                 u=0, while{u<n,
    ' M* ?\" l7 W! ^/ B
35.                                         c[i,j]=c[i,j]+x[i,u]*y[u,j], u++\" `, z; @* I5 [. c# {
    
36.                                 },1 d: K, b( G- C  b3 g+ J9 i4 B
    
37.                                 j++\" S3 G/ s1 M+ _2 @# \  {
    
38.                         },
    9 r: u' i3 y2 M. p
39.                         i++\" o; X$ d9 R6 M3 I
    
40.                 },
    ! E/ x1 W, j4 T% |) f. N' V* A
41.                 cast[c,me]
    . [5 M1 y6 z  z: ^5 A, t% ~
42.         },$ \7 s$ u/ u2 s7 G
    
43.         op==25 ://重载运算符.*0 i2 a7 N; e/ S. _
    
44.         {- g4 B( T% P& A7 R
    
45.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
    1 ?* a8 U$ J7 w( h
46.                 i=0, while{i<m,
    . o+ Z) `3 R8 @8 P\" N9 L; b' z( S
47.                         j=0, while{j<n,0 j: }6 w, ~/ C& \9 ^# c! F
    
48.                                 c[i,j]=x[i,j]*y[i,j],7 `; u; {) |( Q& v8 [6 x' G+ G; c
    
49.                                 j++
    , v+ V/ T& C- k; Z
50.                         },\" E3 J8 m- Z) T% F9 m0 s! n
    
51.                         i++
    ' Y* m4 q$ \; ^2 \! c
52.                 },
    : \; g2 q6 ]5 g
53.                 cast[c,me]0 {$ [0 X) q  w* V8 p9 t
    
54.         },# j/ r/ x' A$ S) O! t; X$ z
    
55.         op==26 : //重载运算符./3 D# G' y5 H4 }2 M& C
    
56.         {5 ]\" X; E5 H3 w) k; o6 L1 A2 q; J
    
57.                 len[x,0,&m,&n], c=new[reals,m,n].global(),
    3 ~6 c5 h# t$ P
58.                 i=0, while{i<m,
    . |  k& ]4 J: k( w% c
59.                         j=0, while{j<n,/ N2 u9 R\" E* E5 l8 P. v: u6 |
    
60.                                 c[i,j]=x[i,j]/y[i,j],1 G' M/ _& y$ L- r0 q% h
    
61.                                 j++4 R: @% ~9 j9 l; k% B9 h3 V1 c
    
62.                         },
      G+ n9 \2 d5 B; G3 x$ }# o0 ]/ x
63.                         i++
    ) f* |4 E) @( Q+ S2 M, ?) z2 p
64.                 },
    5 K; n% s6 z6 \1 K- Y( ?1 A
65.                 cast[c,me]
    \" s8 y7 s, o. T, i. j
66.         },
    2 m* g) }# K0 n6 \
67.         op==46 : //重载函数new* Y8 |% u\" H1 W5 k7 U6 ^* D. u: a$ {
    
68.         {- m5 u% E; x' O; K$ X7 a
    
69.                 c=new[reals,y,z].global(), m=len[para], k=0,) o6 E1 c1 I+ w& `( r
    
70.                 i=0, while{i<y,, V$ F7 `' |. ~
    
71.                         j=0, while{j<z, if{k>=m, return[cast(c,me)]}, c(i,j)=para[k++], j++},9 v& n8 O\" m. T& `$ l
    
72.                         i++
    # ]7 B2 I5 L; j! K; q
73.                 },
    ; k: x0 {\" o# k1 c
74.                 cast[c,me]
    & {5 D; O9 J0 T- @; {1 W1 p
75.         },: c& n6 W5 _\" t4 P+ R, S# m
    
76.         op==49 : //重载函数o: k) n- u  \1 U# P
    
77.         {$ Q# j; w0 N3 \  m. X4 R& I
    
78.                 len[x,0,&m,&n], k=0,+ s0 T0 A1 Q4 ]4 u
    
79.                 i=0, while{i<m,+ |+ J! X& f; M6 z1 n( b0 u! e
    
80.                         o["\r\n"], k=k+2, j=0, while{j<n, k=k+o[x(i,j),"  "], j++},
    & ^; @& {9 D\" {\" u2 C( E9 |* T
81.                         i++
    , g\" A* i9 w2 ]2 M
82.                 },
    - Y5 ]& ?: o3 h* f
83.                 o["\r\n"], k+27 U1 w$ r1 |9 U. T8 D, J\" }
    
84.         },
    3 I- y# Z% s7 b- }
85.         nil     //该数据类型不支持该运算符的重载，返回nil
    9 Z  [* i9 c4 @
86. };
    - r% P9 l& v: ], D- K$ T$ G
87. test(:type,a,b,c)=\" v; ?7 A9 s! U- t
    
88.         type=mymatrix(0,0,0,0,0,-1),  //获取新数据类型
    ( T9 i3 @  V% L, _' E' u$ c* o5 s3 ~# d% o
89.         a=new[type,2,3,lu[0.,1.,2.,3.,4.,5.]],  //生成矩阵a% P7 W. n, t% k; f) Z) V! `; L- ^
    
90.         b=new[type,2,3,lu[1.,2.,3.,4.,5.,6.]],  //生成矩阵b: v$ _# _: m  v1 [* B
    
91.         c=new[type,3,2,lu[6.,7.,8.,9.,0.,1.]],  //生成矩阵c
    / G- v5 w) X\" g* p% E
92.         o["a=",a, "b=", b, "c=", c],  //输出a、b和c! r3 n( z' {* p4 L! q( l+ R: G, J0 c
    
93.         o["a+b=", a+b],     //计算并输出a+b8 {- \; y7 g8 \/ {* r
    
94.         o["a-b=", a-b],     //计算并输出a-b! ]# U' ~5 C/ ]( x9 [, R7 P% M3 o
    
95.         o["a*c=", a*c],     //计算并输出a*c
    8 T4 @% \6 A, V  {! o/ @- X# g
96.         o["a.*b=",a.*b],    //计算并输出a.*b
    ; U  ~7 n* _) z+ N! A& f
97.         o["a./b=",a./b];    //计算并输出a./b

复制代码

结果：

1. a=
   4 e& _- F+ n. |  k, h8 f; G  n; P- m. l
2. 0.  1.  2.  , d9 ]9 K) l  {( p' a
   
3. 3.  4.  5.  ! \9 `: }& W5 G1 r\" r, h0 {
   
4. b=+ T4 ~, W# N. l5 u$ p& f! H1 k
   
5. 1.  2.  3.  
   2 X. x' u' R, E- o
6. 4.  5.  6.  
   : |! F+ d0 l$ @4 m: t
7. c=0 M! N  i* N5 k4 Z; @5 z* n
   
8. 6.  7.  
   % W! d+ ?  b. `% J$ J; V
9. 8.  9.  $ P0 @9 m. a, U( K- c  Q, E
   
10. 0.  1.  
    8 M6 h$ B: |, p\" B
11. a+b=
    ; P: a8 P, C$ @$ ]
12. 1.  3.  5.  
    # s6 p; ?$ s: Y! a0 q6 I
13. 7.  9.  11.  5 B7 i0 o6 o% K; M6 N& {2 C
    
14. a-b=
    5 \% D: O7 x7 i- u
15. -1.  -1.  -1.  
    & z* i0 c9 n9 Q. E0 h/ g4 a
16. -1.  -1.  -1.  # \- y2 A( p& b: G
    
17. a*c=/ \- G: ]% ~  e3 a, v
    
18. 8.  11.  
    - e, H% s# v9 o4 s0 R' m
19. 50.  62.  
    ! y$ t' b1 i( e1 a4 c( g7 ]4 |
20. a.*b=
    + R! w  |5 \8 |, ~) [: g4 G\" f
21. 0.  2.  6.  
    ' O7 b8 c' p; L0 C; j4 S/ d
22. 12.  20.  30.  . m. _! k: i5 {' p/ Y) i/ G
    
23. a./b=
      x! Z3 b' \8 K1 m
24. 0.  0.5  0.66666666666666663  / l* C& E. A5 U9 G5 g# b
    
25. 0.75  0.80000000000000004  0.83333333333333337  

复制代码

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。

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