- 在线时间
- 13 小时
- 最后登录
- 2013-12-8
- 注册时间
- 2010-5-13
- 听众数
- 3
- 收听数
- 0
- 能力
- 0 分
- 体力
- 399 点
- 威望
- 11 点
- 阅读权限
- 30
- 积分
- 282
- 相册
- 0
- 日志
- 0
- 记录
- 0
- 帖子
- 97
- 主题
- 45
- 精华
- 0
- 分享
- 0
- 好友
- 1
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
 |
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。
4 `, {% j2 g% O4 O2 j4 ]6 L5 w
基本要点:
# Z) o+ S8 d' |( k- m3 u# }" b% [" `( t" q( B
(1)为扩展类型matrix编写运算符重载函数OpMatrix。+ l6 U+ \! r! C
/ a0 U4 t9 j5 X; N* {* X (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。8 p Y6 v l+ P5 g1 a
0 \, r9 k: B: B) ^1 D- n" E (3)为扩展类型matrix编写其他操作函数(本例未提供)。& W7 O/ G1 `" {4 K; s
! n8 V$ I% H. n B* H+ [& ^6 y+ s
(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>. u8 t% w; Z: F2 }* q7 \: H
- #include <iostream>6 c3 H* p/ _* U0 d2 L+ ~
- #include <math.h>8 i/ J7 w! k# [3 E$ ]: P$ V
- #include "lu32.h"4 M7 T6 F6 R- ?+ X
- ) v% T/ z7 p# F
- #pragma comment( lib, "lu32.lib" )& o/ l b$ G6 X! l0 }- O1 _
- ( \& E1 E0 w1 l/ D* n
- using namespace std;) u; ^- M6 P8 E) W
- P( P$ a; {+ V7 B
- luKEY Matrix=-1000; //标识矩阵类型,最终的Matrix由LockKey决定: Y; [2 m2 x+ Q
- 7 B/ j3 k. V4 ~: u* D
- 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
- - h. e4 S7 ?% a3 M- Y0 @\\" v7 m
- {
- ( Y5 p/ p Z' Y# q( e5 i( ?
- wcout<<pch;
- / v' V9 r. E1 H' i% i
- }
- ( D' r9 s8 h7 n% M) G
- 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; g+ g! s* l6 M A; b
- {9 V' F/ i# e! o) J\\" |
- }
- ' ^. t$ f% {0 m8 M/ I% D
- LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator) //运算符重载函数,用于LockKey函数
- 2 C' W! k f4 L4 F
- {
- ) j- K, b% M3 r* z: G1 U r
- LuData a;
- ' ? w C, Q) }. b
- luRealArray *pRealArray1,*pRealArray2,*pRealArray3;0 `. @3 E, \ ?4 B
- luVOID i,j,k,m,n,u,v;# {' |5 `7 k$ {; h8 s0 g/ S7 U6 g
- double *pa,*pb,*pc;' m+ t: K/ O' s t/ J, J* a
- luMessage pMessage;4 a, `6 Q* T& X7 R
- wchar_t wchNum[32];
- 0 S7 f1 H C* Q6 j) D
- char chNum[32];+ D9 }# U$ [$ ^7 b2 U0 F( L: e
- a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;
- 0 ?3 B9 \& e; }/ \5 D( r
- switch(theOperator)
- ) N$ J* L& |, Y9 O( D, j% i. D
- {
- 7 ~0 c/ @. F0 E9 p# Q5 {1 t! M\\" H
- case 2: //重载运算符*
- : T, j F3 ]: n: s6 v3 d) x
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- & k7 D$ J2 c0 Y7 V
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- 6 ]' j1 B4 C4 X& y& ^# S
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组) i$ D5 T6 i: h+ d* d8 l
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵): h6 q( y! i1 P3 f
- if(pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[0]) break; //维数不匹配
- - t$ [! J, }3 ^* D7 Q\\" e5 V, g* e
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->Dim[0]*pRealArray2->Dim[1],2); //创建矩阵对象7 o, g6 d; @- E
- if(!pRealArray3) break;: b# }* Y+ x5 r# q, }, `
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray2->Dim[1]; //设置矩阵维数大小\\" w# t2 J0 \2 L$ }! Q0 X
- pa=pRealArray1->Array; pb=pRealArray2->Array; pc=pRealArray3->Array;, b, e# M7 h1 z2 D+ y/ }
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=pRealArray2->Dim[1];. U7 r! |: U) n
- for(i=0; i<m; i++) //矩阵乘
- ( Z6 ]2 ~! u% C: X
- {+ z' b7 T8 f, N
- for(j=0; j<k; j++)
- # t. S8 f# \% p2 t1 e5 t2 f
- {
- 2 n# x# _: m! Q
- u=i*k+j; pc[u]=0.0;: I C9 C! \) J& k- k& @
- for (v=0; v<n; v++)
- 5 `* [. f% S4 S3 w: D
- {
- 2 T' H1 R8 \6 S# Q$ @! m
- pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j];
- }0 Z1 o) H \$ Z/ v+ C* d
- }
- 2 V& _- g. U9 ^; P ?. r: Z0 Y L( M
- }: Y* K6 g0 f: `\\" ~# I- C
- }
- 0 v$ H# S6 o# p7 `\\" g/ R/ R( i
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象, y2 T/ a/ K C* t; ~/ V\\" _) i
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;
- 1 C. W\\" }! p\\" Z: w
- break;
- 7 ^2 E5 R r% L) b0 {4 [9 a
- case 25: //重载运算符.*1 Q: z$ }9 C$ e9 g8 y# U. Z\\" r% x, Q
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);+ H9 ]) ?\\" I7 A9 e( D0 D
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);) n: ]8 L* ?* \) V) m4 n
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组: ?6 g7 J* S$ e/ W
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵). e& F, H; o+ N! h# N
- if(pRealArray1->Dim[0]!=pRealArray2->Dim[0] || pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[1]) break; //维数不相同
- # ~/ X# v3 j3 o
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->ArrayLen,2); //创建矩阵对象
- ' L5 @0 p& ~: p
- if(!pRealArray3) break;; J) [: }2 x6 P! j+ {1 j
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray1->Dim[1]; //设置矩阵维数大小# M6 l' a- Y5 S3 Y- e2 s
- for(i=0;i<pRealArray1->ArrayLen;i++) pRealArray3->Array[i]=pRealArray1->Array[i]*pRealArray2->Array[i];//矩阵点乘; |0 a9 }9 z9 P. x+ E7 W\\" j3 G
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象
- # v0 c: z# _0 V% }5 v$ D
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;
- 3 P, L! v( W# S+ P) v3 W- M
- break;
- 6 d) X& Y5 {( E* t o
- case 46: //重载函数new8 I1 m' J1 K* L# }
- a=ExeOperator(mm,xx,hFor,theOperator,luDynData_realarray); //直接调用基本类型luDynData_realarray的new函数
- 9 k* p5 G. T2 Z' j( \
- if(a.VType==luDynData_realarray) a.VType=Matrix; //设置扩展类型为自定义的Matrix类型
- 6 W8 d) x6 r% {+ ~$ C6 U
- break;
- , {% V8 c( N( J: v& c
- case 49: //重载函数o
- ) s9 {! j# @4 ^6 r3 i
- pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User);+ P: h7 {3 z+ A, x: }
- if(!pMessage) break;
- % p2 N/ [+ v! T1 P\\" P% i, p$ x2 R$ p
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);3 n; T* ? p! f( P q/ v9 ?7 v
- if(!pRealArray1) break; //对象句柄无效,不是实数数组) m+ a) b$ P, E
- if(pRealArray1->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)* `1 A+ U% a, k( g
- pa=pRealArray1->Array;
- ( _* T: y5 b7 r
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=0;& w/ @/ u! y. Z9 C+ [2 J$ r2 `
- for(i=0; i<m; i++) //输出矩阵
- * S0 g3 A h$ q' g/ ]& [; ~
- {
- ; B, l4 U8 q* X- L7 F+ W\\" a
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;5 r& Q, w1 n4 m; `
- for(j=0; j<n; j++)
- * N1 A! T* `) B t
- {
- + R% d: B7 t) H, ~
- _gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);
- & B4 r+ j% L$ L* i1 Y\\" R1 Q8 s/ z
- for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;}. x+ z3 o/ q: S+ W2 X' `; U3 Y; C+ g
- wchNum[u]='\0';
- 7 Y' J ?: ?- T b* X
- pMessage(wchNum); pMessage(L" "); k+=2;
- + d5 a3 M9 p Q. [0 Q
- }# J/ l( L1 N* i, w) _2 b
- }
- 6 D# y: v/ ]5 y% k1 u0 e6 i& ?/ `% P
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;
- & ?3 H\\" v4 @) h' t% m
- 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
- : ?! [4 [% h) l5 T# A
- break;. K2 q$ N2 z. ?/ @5 k/ Q3 D
- default:1 h+ f1 n4 ^5 \! [) v
- break;+ j Q; t9 _2 ?- h
- }
- 0 K* v- q7 ^' P# o! w
- return a;
- , c; ?) h2 g4 I) H
- }- z& v: u; v9 p0 R
- void main(void)# c: t/ `% [9 F
- {
- . D2 q( J+ B& s+ Q/ u7 l
- void *hFor; //表达式句柄
- 8 ?+ {/ C$ C. r8 n: j) g# l. N5 g, v
- luINT nPara; //存放表达式的自变量个数
- 0 g# O; k/ h6 ?6 }3 b
- LuData *pPara; //存放输入自变量的数组指针3 {& b' o& X9 x' B2 w
- luINT ErrBegin,ErrEnd; //表达式编译出错的初始位置和结束位置
- # y& n1 o1 ^0 \
- int ErrCode; //错误代码
- 7 J3 f* P2 z# v- w. r
- void *v;9 Q& c% P( Z9 ?
- 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7 J6 ~% X; C8 W) _
- //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
- 9 Z/ H0 M' _7 N\\" O1 c
- LuData Val;3 Q' ^8 ?, ]% q
- if(!InitLu()) return; //初始化Lu
- 3 W8 ~$ W\\" U- O8 C) p* C( d& A1 @
- while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix++;} //锁定一个键,用于存储矩阵扩展类型
- * w8 f. R5 \0 h W
- 3 U# p& t& l$ e9 T
- Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix; //定义整数常量
- ! x B. x* T' F0 r7 u
- SetConst(L"matrix",&Val); //设置整数常量
- ; \8 \( p5 ~+ ^3 [
- 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
- ( F' F# B) V, i
- wcout.imbue(locale("chs")); //设置输出的locale为中文% n4 ~' _% U4 o4 g5 [! o\\" s\\" K
- ' Q s& ^# {6 Y
- ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式4 C; i6 ^7 E8 L3 V- r
- if(ErrCode)
- 9 }) M3 r7 }. ~6 A ?: d7 C
- {
- - M) Q1 m9 O) m( v4 b; N, w
- wcout<<L"表达式有错误!错误代码:"<<ErrCode<<endl;
- 0 y) |2 K8 O2 A2 w
- }
- 8 J' I0 F. N; G3 F: w
- else8 x* t4 X' W, U5 h. V
- {
- & o- o/ _9 M& X
- LuCal(hFor,pPara); //计算表达式的值
- . L& ]( L7 Y5 L9 x- \
- }
- 0 i. Y8 p; C% q9 E( [) t1 V
- LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix,本例中,该函数可以不用& D2 r2 \8 `* e: Q& |1 s! [! ^) _
- FreeLu(); //释放Lu
- * ^$ K7 f! Y. W, u\\" _
- }
习题:& Z) i$ m4 R a& {
" m- ~5 Y; b" r# M0 Z6 U
(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。 ; |% e7 V' \4 h5 w3 R6 z2 w
% Z* |0 k, l! {# ]* D
(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 e4 H/ m4 T# O\" n, U
- a=new[matrix,2,2,data:1.,2.,2.,1.],
( a: ]8 G( Y. ?3 }, M0 O# T# v - b=new[matrix,2,2,data:2.,1.,1.,2.],9 j( ?/ _2 j% p/ l
- c=new[matrix,2,2,data:2/3.,-1/3.,-1/3.,2/3.],
+ ]. L% e7 q: I( y1 E9 H, Q - t=clock(),$ p% o9 ` b! B1 G# w( @: r
- d=a*b, i=0, while{i<1000000, d=d*c*b, i++},/ p( ~8 g. ]% }* {
- 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.
$ D7 l3 {2 \ [* N. U1 T8 F - 5. 4.
8 q# D: e1 H; R& u7 B - time=0.875 seconds.& T\" g% [. a( Q+ q\" @
- 请按任意键继续. . .
复制代码 Matlab 2009a 代码:- a=[1.,2.;2.,1.];
' ?9 G. x6 Y |& Z8 u( G\" V% S - b=[2.,1.;1.,2.];
0 {! s. F) F$ R- X - c=[2/3.,-1/3.;-1/3.,2/3.];7 U\" }& j2 G* z( f2 Z
- tic,. X! V\" c- d1 G1 V; }8 C
- d=a*b;
! w. S4 z0 r- q; w; l - for i=1:10000004 ]& `6 s: h1 e6 G$ B
- d=d*c*b;' F9 b; @: b; L5 Q% m- `) F) ^7 m
- end
9 O) W\" T( d' [ j$ d - d,$ I& N# @% J& x8 l* N\" F5 h4 E' j
- toc
复制代码 结果:- d =- }- Z3 W6 z) L _
- 4 50 o' Y9 m# |& Y. t\" K
- 5 4
1 ]' _* D+ V; V& Z - 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。- k) n- ^: w# e( K5 u
|
zan
|