- 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。7 w; I+ W1 s& \+ N2 Q; y
8 v6 l& q s! _8 ]' G, o( B% m$ A 基本要点:& w% @; |7 G: v3 K! N
: x9 y- `- r) {3 { (1)为扩展类型matrix编写运算符重载函数OpMatrix。
* f) H1 Q( k+ \- s6 e# [% q; z, I4 b6 E: l5 e9 [! w
(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。
, r4 i0 g. y& o1 I% t+ x
+ C9 c% U9 m$ C9 g (3)为扩展类型matrix编写其他操作函数(本例未提供)。0 ]1 o- H [* I& w5 \- `& i
* I Z2 `$ Y3 _& u- V4 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>5 ^7 D2 N: k# [2 w
- #include <iostream>' I5 X# s! c0 P6 `- |
- #include <math.h>
- $ b3 v' S5 `* {! N2 S6 v1 I
- #include "lu32.h"
- 4 ~& C, j) s- D6 L
- ( C7 C' L; }\\" x; \2 Q* u0 ?
- #pragma comment( lib, "lu32.lib" )5 { O2 I1 \+ G: j! c+ Z! }
- 6 g' |- C& A4 G3 O1 d- Z
- using namespace std;* e0 Z\\" o6 A7 \2 K
- : n0 _, U9 O0 C, l. r) w8 y6 y
- luKEY Matrix=-1000; //标识矩阵类型,最终的Matrix由LockKey决定
- 0 Q. W. ]\\" N: s4 B7 `3 {9 M
- 6 I, V% O! g, z
- 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 5 A2 X\\" _2 F, L6 N1 q
- {\\" U. G$ r5 V/ Y0 Z
- wcout<<pch;0 s8 c& r4 d( i
- }
- 9 d# W3 E3 J: E; G( ?8 R+ o) b
- 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
- % K# m7 o2 H& V: a
- {
- 3 i! a& H3 H5 v
- }
- / s/ N0 L3 @6 D6 g& l% z A+ q% `
- LuData _stdcall OpMatrix(luINT mm,LuData *xx,void *hFor,int theOperator) //运算符重载函数,用于LockKey函数
- ! s3 w+ c1 `; x0 W% e1 E5 A5 ?3 P
- {( s4 w- v6 d/ a; U- O+ ?1 S7 o ]) `
- LuData a;
- ' f) j, d3 g8 C9 C \1 }6 Y4 s$ Z
- luRealArray *pRealArray1,*pRealArray2,*pRealArray3;
- 0 |% T8 l5 J, {8 U! V6 i% j
- luVOID i,j,k,m,n,u,v;
- 0 k; |: M7 `3 z9 ~+ S0 N
- double *pa,*pb,*pc;6 K5 P) {% G$ Z+ y. s
- luMessage pMessage;' K' p- q3 n7 D4 k
- wchar_t wchNum[32];
- $ D+ y: N5 [& i8 x1 h' g# k, t
- char chNum[32];
- , p% C; W7 N, [! N! |. J
- a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;
- ! e3 p/ l+ H/ @; }- X& U, K
- switch(theOperator)3 h! w- V5 {* _3 o) {; m2 T
- {
- $ o% Y+ k) A2 T L
- case 2: //重载运算符*\\" f# H& ]8 b; w2 k% k3 o% y' V+ k
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);! @8 m! q2 D3 `0 H
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- / m) ~! Y/ {8 P2 m! V4 s
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组, G# p& k H+ M/ a: ?: v) Z
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)
- / B( X8 x4 y2 v. `
- if(pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[0]) break; //维数不匹配\\" |! }5 i# z7 z/ n) G
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->Dim[0]*pRealArray2->Dim[1],2); //创建矩阵对象! I' g6 M& j. @8 t7 R: |7 x
- if(!pRealArray3) break;
- . L0 Y k/ L8 r, {5 V. M
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray2->Dim[1]; //设置矩阵维数大小$ S2 I: q\\" o7 S) u D
- pa=pRealArray1->Array; pb=pRealArray2->Array; pc=pRealArray3->Array;
- , ~% }# X4 A j& D# Q7 L# u
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=pRealArray2->Dim[1];# t3 Q4 W' F7 L# J
- for(i=0; i<m; i++) //矩阵乘! |+ m. N* N/ f6 w
- {
- 6 H9 ]9 V$ V! P( N2 M) {) g
- for(j=0; j<k; j++)
- 4 J1 J5 y) `# |% d' s; Y& m
- {& r& t5 c. ]+ B\\" i# w
- u=i*k+j; pc[u]=0.0;
- ( y; F1 Z q- Y* q
- for (v=0; v<n; v++)/ S. \6 Y- `3 R e
- {( A$ f( `/ V: k* Y
- pc[u]=pc[u]+pa[i*n+v]*pb[v*k+j];) a# L* y8 W/ s f0 v; w+ e
- }
- ( k. t8 i0 x4 P6 }- Z7 J0 G: K
- }0 j+ P* _5 y# \8 U6 y0 f
- }
- - M1 N$ ~4 e* h- w) g$ p8 v
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象
- % f4 L: T( {; Z
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;/ z$ \! ~- b* j( b0 L; C
- break;$ g5 G+ I5 b- p/ d% m
- case 25: //重载运算符.*
- 7 E) J$ C$ Z; n8 u
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);: N0 R) x( @5 n$ X+ r9 ]( ^
- pRealArray2=(luRealArray *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);+ A1 x2 r' r5 ^4 x9 C0 U
- if(!pRealArray1 || !pRealArray2) break; //对象句柄无效,不是实数数组
- 9 O0 ~9 k% f, R! W
- if(pRealArray1->DimLen!=2 || pRealArray2->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)% }! H1 V* q+ T S: z
- if(pRealArray1->Dim[0]!=pRealArray2->Dim[0] || pRealArray1->Dim[1]!=pRealArray2->Dim[1]) break; //维数不相同
- 5 E. i4 U+ P6 V+ _* U- }. P
- pRealArray3=(luRealArray *)NewSysObj(luDynData_realarray,pRealArray1->ArrayLen,2); //创建矩阵对象
- $ I/ A\\" R5 S: e( q
- if(!pRealArray3) break;
- 7 |1 I, F' ^8 U$ U- H
- pRealArray3->Dim[0]=pRealArray1->Dim[0]; pRealArray3->Dim[1]=pRealArray1->Dim[1]; //设置矩阵维数大小' ~0 q6 C1 x0 P, L+ P
- for(i=0;i<pRealArray1->ArrayLen;i++) pRealArray3->Array[i]=pRealArray1->Array[i]*pRealArray2->Array[i];//矩阵点乘
- % v9 w2 v* M9 ~
- FunReObj(hFor); //告诉Lu,返回一个动态对象
- 4 g. G. H O# Y4 U2 f3 K
- a.BType=luDynData_realarray; a.VType=Matrix; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pRealArray3;
- # `, o( F, l! a7 |/ i, H( h
- break;1 v\\" L, d4 y8 Y9 R/ P
- case 46: //重载函数new# o; u) y\\" |3 B6 Y
- a=ExeOperator(mm,xx,hFor,theOperator,luDynData_realarray); //直接调用基本类型luDynData_realarray的new函数
- * M5 ?+ G, ^2 k; K9 Z; t5 r
- if(a.VType==luDynData_realarray) a.VType=Matrix; //设置扩展类型为自定义的Matrix类型
- % c1 [- M5 p6 c; z/ Z; {2 I
- break;, T- [) q, o& B& ?
- case 49: //重载函数o- | N( P9 s/ ?3 _' r0 [0 s' W
- pMessage=(luMessage)SearchKey("\0\0\0\0",sizeof(luVOID),luPubKey_User);
- $ L: ?# J* E2 H7 r2 v$ }
- if(!pMessage) break;$ I( l4 L5 x) F% A
- pRealArray1=(luRealArray *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_realarray);
- 7 M1 j/ l$ s4 [5 F2 p
- if(!pRealArray1) break; //对象句柄无效,不是实数数组( d( l4 t; o S) x7 |
- if(pRealArray1->DimLen!=2) break; //不是二维实数数组(矩阵)3 F6 O( ] k' C* U; h& s# r& E* K
- pa=pRealArray1->Array;
- : p: z+ e$ k2 g0 a/ i3 u. |
- m=pRealArray1->Dim[0]; n=pRealArray1->Dim[1]; k=0;
- 7 r1 O$ Q+ _/ m* E$ p
- for(i=0; i<m; i++) //输出矩阵
- 1 a* ^% S: @+ h0 g3 T. V N }3 a
- {, G6 k6 Z% d$ Q) Y) u
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;
- - s, s, F. m5 L5 g- K
- for(j=0; j<n; j++)
- ' \' v. ?5 O; S4 M
- {/ q$ j6 m8 S, i7 f* a
- _gcvt_s(chNum,pa[i*n+j],16);( d5 L) L$ F% u/ A' p\\" @) S7 {: P\\" V0 G
- for(u=0;chNum[u];u++) {wchNum[u]=chNum[u]; k++;}
- 5 a\\" y$ t2 G' E! ?
- wchNum[u]='\0';+ b\\" U0 H% s: a! D4 a
- pMessage(wchNum); pMessage(L" "); k+=2;% a* g' `. R$ [
- }. l8 n! t) K9 X8 b) b! W- ~
- }2 O/ H4 m4 @3 i/ U9 }) m& c- |4 O7 k
- pMessage(L"\r\n"); k+=2;& ~( v0 @+ A' A3 E\\" e% D* V
- 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6 }\\" W' M0 s9 e
- break;! w; F5 |9 \\\" c1 P4 H) e4 ~
- default:
- * k1 C* |\\" \7 _* _9 I& _$ L7 W
- break;
- 4 I% n1 K2 }/ ]8 @ Z
- }
- 8 N( U! a+ Y3 ?\\" e; O& P. f; i
- return a;
- \7 m; C# R) \1 v
- }
- 8 l8 O; D4 p$ k# _
- void main(void)
- % c% T) j8 u4 c1 i* S' m, s6 h
- {
- 6 {\\" j2 d* y) d5 ?6 C$ V
- void *hFor; //表达式句柄0 \7 \; O3 ]. {2 z: a% n, s
- luINT nPara; //存放表达式的自变量个数
- ' Y8 B: F5 {0 S8 F- E
- LuData *pPara; //存放输入自变量的数组指针5 k: g% h- C% a- X\\" C
- luINT ErrBegin,ErrEnd; //表达式编译出错的初始位置和结束位置
- 9 m+ t1 L1 i0 {$ N\\" [, W3 m6 j
- int ErrCode; //错误代码% d& |/ Y; H! g) p0 x) B
- void *v;
- : A9 _ Z. b5 |* ]( h+ t' Z1 _5 ~
- 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/ `* _$ p& ?5 f! N3 }1 z
- //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
- ! |+ M6 U/ l8 ~$ {
- LuData Val;
- ( a% c' }/ C* c' A3 ]
- if(!InitLu()) return; //初始化Lu
- % P- [% T/ B2 F) \# b/ Q
- while(LockKey(Matrix,DelMatrix,OpMatrix)){Matrix++;} //锁定一个键,用于存储矩阵扩展类型
- 6 C3 y7 |6 @# }( C5 P% @9 E; Z
- ) m/ Y* t% o( C' C2 y/ h6 I
- Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=Matrix; //定义整数常量
- ; H5 N. I `9 V! Y' f* S\\" @
- SetConst(L"matrix",&Val); //设置整数常量, k$ S+ N7 [* @# \
- 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$ @) ]2 @! R7 V
- wcout.imbue(locale("chs")); //设置输出的locale为中文
- % j' ?8 e- _. C! ^! p% d
-
- ' g/ K. F6 E. D/ x$ P
- ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,hFor,nPara,pPara,ErrBegin,ErrEnd); //编译表达式: k\\" I# y4 k+ J8 @( w; X\\" z; K
- if(ErrCode)9 s' y: f( B2 f7 x- y0 A! S
- {
- ) N% F6 d- S' q: v0 @* t- v
- wcout<<L"表达式有错误!错误代码:"<<ErrCode<<endl;* C8 S- |7 ]# x' \5 ?; i0 d
- }
- 1 N; h- }% `* o ]( Y, }
- else8 C/ O# j: Z7 c
- {' z, T% ]4 b) N2 u. y/ p
- LuCal(hFor,pPara); //计算表达式的值; Z/ n, g* p/ [\\" {- `
- }! u! b+ g6 U3 C, l
- LockKey(Matrix,NULL,OpMatrix);//解锁键Matrix,本例中,该函数可以不用
- 3 B0 ]7 Z, A' c8 m7 S
- FreeLu(); //释放Lu$ ?& f8 u% i3 F0 U
- }
习题:
3 y! S% U* c9 C1 C& \, J
. N1 ~% L* F5 c; q- h (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 A c' j! v2 r# d4 k' t# ^" W j
(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)=
4 B. J( V+ D( f+ x, C - a=new[matrix,2,2,data:1.,2.,2.,1.],) r; u3 C, W4 N! v6 J) @- a& A% |$ x
- b=new[matrix,2,2,data:2.,1.,1.,2.],4 A' C9 z; \3 Z' Y6 q7 `
- c=new[matrix,2,2,data:2/3.,-1/3.,-1/3.,2/3.],# X3 w5 z a, ?& g8 ~
- t=clock(),
# h& M+ V: X( |) b: c - d=a*b, i=0, while{i<1000000, d=d*c*b, i++},
( t4 x3 k. b X. J3 _6 P - 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.- F4 Z4 `# E. z5 L) D/ J) [
- 5. 4.
* ?/ ~ D' @. r7 g9 ?5 d: [$ l: x - time=0.875 seconds.
6 c4 `8 B( |! X N8 n7 T+ ]. ^1 c! u - 请按任意键继续. . .
复制代码 Matlab 2009a 代码:- a=[1.,2.;2.,1.];3 p9 b4 J7 k# j9 I\" I3 @
- b=[2.,1.;1.,2.];2 P% a4 q! k q8 ~, K
- c=[2/3.,-1/3.;-1/3.,2/3.];
9 r3 e& @: g1 g$ n7 h9 |8 F - tic,
6 e. O+ `9 |8 t& H- ]1 [ - d=a*b;
. q. V4 o% f0 ^ - for i=1:1000000, J7 w9 \2 Q/ `$ }& N8 ~1 h
- d=d*c*b;6 T' W' ~0 q' O* f7 T+ o
- end
1 `$ Q5 }! a9 Q* j' ~- j& Q - d,
1 i5 @; _2 |; ~, T/ N - toc
复制代码 结果:- d =& w$ G8 ]9 o: e7 C+ O e6 f- N# x
- 4 5
( j$ B* A\" l& ^& h. P0 E - 5 4
5 l- ?: u S' V$ w, G$ Y - 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。 w/ @7 E$ Z# ~1 L6 s& F1 \# w
|
zan
|