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  • C/C++注册动态对象到Lu系统并进行运算符重载

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    C/C++注册动态对象到Lu系统并进行运算符重载

    1 说明

        要演示本文的例子,你必须下载Lu32脚本系统。本文的例子需要lu32.dll、lu32.lib、C格式的头文件lu32.h,相信你会找到并正确使用这几个文件。

        用C/C++编译器创建一个控制台应用程序,复制本文的例子代码直接编译运行即可。

    2 关于运算符重载

        在本教程系列的开始,介绍了Lu脚本的基本数据结构(详细参考Lu编程指南),即:

    struct LuData{    //Lu基本数据结构。
        luIFOR x;     //luIFOR被定义为64位整数__int64,用于存放数据。对于动态数据类型,对象指针约定保存在x的前4个字节中。
        luIFOR y;     //存放数据。
        luIFOR z;     //存放数据。
        luKEY  VType; //luKEY被定义为32位整数__int32。扩展数据类型,决定重载函数,从而决定了对数据的操作方式。
        luKEY  BType; //基本数据类型,决定了Lu数据的结构。
    };


        基本数据类型BType决定了实际的数据结构,而扩展数据类型VType决定了重载函数。若要对某数据类型VType进行运算符重载,需要用函数LockKeyVType加锁,该函数定义如下:

    int _stdcall LockKey(luKEY VType,void (_stdcall *DeleteKey)(void *),luOperator OpLock);

        VType:被锁定的键的类型。VType>luPubKey_User(公有键、普通键)或者VType<luPriKey_User(私有键)
       
    DeleteKey:删除键值的函数指针,用于标识要加锁的键。该函数由用户定义,但由Lu调用。若DeleteKey=NULL,表示解锁指定的键。
       
    OpLockluOperator类型的函数指针,用于对象(用指针标识)的运算符重载,该参数不可为NULL。解锁和加锁所用的OpLock函数必须相同。参考[注1]

        如果加锁或解锁成功,该函数返回0,否则返回非0值。

        [注1]:运算符重载函数luOperator函数格式如下(与Lu二级函数相比,仅多了一个参数theOperator):

    //m指出数组Para的参数个数(也即操作数的个数,0表示1个,1表示2个,以此类推)。
    //hFor为调用该函数的表达式句柄(与二级函数中的表达式句柄相同)。
    //theOperator指出运算符的类型或操作类型:+、-、*、/、^、... ...。
    LuData (_stdcall *luOperator)(luINT m,LuData *Para,void *hFor,int theOperator);
    
    LuData _stdcall OpLock(luINT m,LuData *Para,void *hFor,int theOperator)
    {
        //... ...
        switch(theOperator)
        {
        case 0:    //重载运算符+
            //... ...
        case 1:    //重载运算符-
            //... ...
        case 2:    //重载运算符*
            //... ...
        case 3:    //重载运算符%
            //... ...
        case 4:    //重载运算符/
            //... ...
        ... ...
        }
    }


        如果不打算给加锁的键提供运算符或函数重载功能,须使用函数SetRunErr向Lu报告运行错误。

        本文讨论C/C++注册动态对象到Lu系统并进行运算符重载。本文的例子是实现三维向量及部分相关运算(基本类型和扩展类型均为 key_Vector)。实际上,Lu脚本中内置了三维向量(vector)的运算,例如:

    (1$2$3) * (7$6$5)

        结果为:

    (-8.,16.,-8.)

        Lu脚本内置的三维向量(vector)是静态数据,但本文的三维向量(Vector)被定义为动态数据,仅为了演示如何将动态对象注册到Lu系统并进行运算符重载。同时,本文还演示了二级函数如何返回一个动态对象;演示了二级函数如何通过参数返回多个动态对象;演示了重载函数new、oset、oget、o的用法;演示了如何由字符串获得一个唯一的整数,以及该整数在Lu脚本中的用法;演示了如何在Lu系统中注册常量和函数;演示了如何接收Lu系统的字符串信息等等。

        由于演示的项目较多,本文的例子代码较长。

    3 代码

    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <malloc.h>
    #include <locale.h>
    #include "lu32.h"
    
    #pragma comment( lib, "lu32.lib" )
    
    luKEY key_Vector = luPriKey_User-20;	//标识Vector对象的私有键,将对其加锁
    
    //在Lu脚本中,对象成员一般用#开头的字符串标识,例如 #name
    luVOID Vector_x;	//标识Vector的成员x,在Lu脚本中,设a是一个Vector,则成员x的表示为 a.#x
    luVOID Vector_y;	//标识Vector的成员y,在Lu脚本中,设a是一个Vector,则成员y的表示为 a.#y
    luVOID Vector_z;	//标识Vector的成员z,在Lu脚本中,设a是一个Vector,则成员z的表示为 a.#z
    
    typedef struct lu_Vector	//Vector结构定义,将注册为私有键
    {
    	double x;
    	double y;
    	double z;
    } lu_Vector;
    
    void _stdcall Del_Vector(void *me)	//销毁Vector的函数,将注册到Lu系统,实现自动销毁Vector对象
    {
    	free(me);
    }
    
    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
    {
    	wprintf(L"%s",pch);
    }
    
    //定义Lu脚本可调用的二级函数
    
    //演示二级函数如何返回一个动态对象,通过运算符*重载调用
    LuData _stdcall Vector_mul(luINT mm,LuData *xx,void *vFor)	//计算两个Vector的积,返回一个新Vector
    {
    	static wchar_t ErrName[]=L"Vector *";
    	lu_Vector *pVector0,*pVector1,*pVector2;
    	void *NowKey=NULL;		//为避免编译器发出警告进行初始化,实际上不需要
    	char keyname[sizeof(luVOID)];
    	LuData a;
    
    	if(xx->BType==key_Vector && (xx+1)->BType==key_Vector)
    	{
    		pVector1=(lu_Vector *)SearchKey((char *)&(xx[0].x), sizeof(luVOID), key_Vector);
    		pVector2=(lu_Vector *)SearchKey((char *)&(xx[1].x), sizeof(luVOID), key_Vector);
    		if(!pVector1 || !pVector2) goto err;
    		pVector0=(lu_Vector *)GetBufObj(key_Vector,keyname);	//先尝试从缓冲区中获取一个Vector对象
    		if(!pVector0)
    		{
    			pVector0=(lu_Vector *)malloc(sizeof(lu_Vector));
    			if(!pVector0) goto err;
    			//在Lu键树中注册键值,参数-1表示注册为指针键,下同
    			if(InsertKey((char *)&pVector0,-1,key_Vector,pVector0,Del_Vector,NULL,0,NowKey))
    			{
    				free(pVector0);
    				goto err;
    			}
    		}
    		pVector0->x = pVector1->y*pVector2->z - pVector1->z*pVector2->y;
    		pVector0->y = pVector1->z*pVector2->x - pVector1->x*pVector2->z;
    		pVector0->z = pVector1->x*pVector2->y - pVector1->y*pVector2->x;
    		FunReObj(vFor);		//通知Lu,该函数将返回一个动态对象
    		a.BType=key_Vector; a.VType=key_Vector; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pVector0;
    		return a;
    	}
    err:	//简化的运行错误处理,实用中要区分错误的不同类型,以方便用户查找错误来源,下同
    	a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;
    	SetRunErr(1,ErrName,1,0,vFor);
    	return a;
    }
    
    //演示二级函数如何通过参数返回多个动态对象,注册到Lu脚本系统
    //用法:addsub[a,b,&c,&d],其中a和b是两个Vector对象,c返回a+b,d返回a-b
    LuData _stdcall Vector_addsub(luINT mm,LuData *xx,void *vFor)	//计算两个Vector的和与差,返回两个新Vector
    {
    	static wchar_t ErrName[]=L"Vector addsub";
    	lu_Vector *pVector0,*pVector00,*pVector1,*pVector2;
    	void *NowKey=NULL;		//为避免编译器发出警告进行初始化,实际上不需要
    	char keyname[sizeof(luVOID)];
    	LuData a;
    
    	if(xx->BType==key_Vector && (xx+1)->BType==key_Vector)
    	{
    		pVector1=(lu_Vector *)SearchKey((char *)&(xx[0].x), sizeof(luVOID), key_Vector);
    		pVector2=(lu_Vector *)SearchKey((char *)&(xx[1].x), sizeof(luVOID), key_Vector);
    		if(!pVector1 || !pVector2) goto err;
    		pVector0=(lu_Vector *)GetBufObj(key_Vector,keyname);	//先尝试从缓冲区中获取一个Vector对象
    		if(!pVector0)
    		{
    			pVector0=(lu_Vector *)malloc(sizeof(lu_Vector));
    			if(!pVector0) goto err;
    			if(InsertKey((char *)&pVector0,-1,key_Vector,pVector0,Del_Vector,NULL,0,NowKey))	//在Lu键树中注册键值
    			{
    				free(pVector0);
    				goto err;
    			}
    		}
    		pVector00=(lu_Vector *)GetBufObj(key_Vector,keyname);	//先尝试从缓冲区中获取一个Vector对象
    		if(!pVector00)
    		{
    			pVector00=(lu_Vector *)malloc(sizeof(lu_Vector));
    			if(!pVector00)
    			{
    				DeleteKey((char *)&pVector0,sizeof(luVOID),key_Vector,Del_Vector,1);	//在Lu键树中删除键值,参数1表示先放到缓冲区中
    				goto err;
    			}
    			if(InsertKey((char *)&pVector00,-1,key_Vector,pVector00,Del_Vector,NULL,0,NowKey))	//在Lu键树中注册键值
    			{
    				free(pVector0);
    				DeleteKey((char *)&pVector0,sizeof(luVOID),key_Vector,Del_Vector,1);	//在Lu键树中删除键值,参数1表示先放到缓冲区中
    				goto err;
    			}
    		}
    		pVector0->x = pVector1->x + pVector2->x;
    		pVector0->y = pVector1->y + pVector2->y;
    		pVector0->z = pVector1->z + pVector2->z;
    		pVector00->x = pVector1->x - pVector2->x;
    		pVector00->y = pVector1->y - pVector2->y;
    		pVector00->z = pVector1->z - pVector2->z;
    		FunSaveObj(vFor,NULL,xx);	//通知Lu,准备用参数返回动态对象
    		xx[2].BType=key_Vector; xx[2].VType=key_Vector; xx[2].x=0; *(luVOID *)&(xx[2].x)=(luVOID)pVector0;
    		FunSaveObj(vFor,xx+2,xx);	//通知Lu,参数3返回动态对象:两个Vector的和
    		xx[3].BType=key_Vector; xx[3].VType=key_Vector; xx[3].x=0; *(luVOID *)&(xx[3].x)=(luVOID)pVector00;
    		FunSaveObj(vFor,xx+3,xx);	//通知Lu,参数4返回动态对象:两个Vector的差
    		//提示:如果还要通过返回值返回一个动态对象,仍然使用FunReObj函数,本例未通过返回值返回动态对象
    		return *xx;
    	}
    err:
    	a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;
    	SetRunErr(1,ErrName,1,0,vFor);
    	return a;
    }
    
    //演示重载函数new的用法,通过函数重载调用。new[Vector]可生成一个Vector动态对象
    LuData _stdcall Vector_new(luINT mm,LuData *xx,void *vFor)	//生成一个Vector对象
    {
    	static wchar_t ErrName[]=L"Vector new";
    	lu_Vector *pVector0;
    	void *NowKey=NULL;		//为避免编译器发出警告进行初始化,实际上不需要
    	char keyname[sizeof(luVOID)];
    	LuData a;
    
    	pVector0=(lu_Vector *)GetBufObj(key_Vector,keyname);	//先尝试从缓冲区中获取一个Vector对象
    	if(!pVector0)
    	{
    		pVector0=(lu_Vector *)malloc(sizeof(lu_Vector));
    		if(!pVector0) goto err;
    		if(InsertKey((char *)&pVector0,-1,key_Vector,pVector0,Del_Vector,NULL,0,NowKey))	//在Lu键树中注册键值
    		{
    			free(pVector0);
    			goto err;
    		}
    	}
    	FunReObj(vFor);		//该函数将返回一个动态对象
    	a.BType=key_Vector; a.VType=key_Vector; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pVector0;
    	return a;
    err:
    	a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;
    	SetRunErr(1,ErrName,1,0,vFor);
    	return a;
    }
    
    //演示重载函数oset的用法,通过函数重载调用。设a是一个Vector对象,可实现赋值 a.#x=1.1, a.#y=2.2, a.#z=3.3
    LuData _stdcall Vector_oset(luINT mm,LuData *xx,void *vFor)	//对Vector的元素赋值
    {
    	static wchar_t ErrName[]=L"Vector oset";
    	lu_Vector *pVector1;
    
    	if(xx->BType==key_Vector && xx[1].BType==luStaData_struniint && xx[2].BType==luStaData_double)
    	{
    		pVector1=(lu_Vector *)SearchKey((char *)&(xx[0].x), sizeof(luVOID), key_Vector);
    		if(!pVector1) goto err;
    		if((luVOID)xx[1].x == Vector_x)
    		{
    			pVector1->x = *(double *)&(xx[2].x);
    		}
    		else if((luVOID)xx[1].x == Vector_y)
    		{
    			pVector1->y = *(double *)&(xx[2].x);
    		}
    		else if((luVOID)xx[1].x == Vector_z)
    		{
    			pVector1->z = *(double *)&(xx[2].x);
    		}
    		else
    		{
    			goto err;
    		}
    		return *xx;
    	}
    err:
    	SetRunErr(1,ErrName,1,0,vFor);
    	return *xx;
    }
    
    //演示重载函数oget的用法,通过函数重载调用。设a是一个Vector对象,可实现取值 a.#x, a.#y, a.#z
    LuData _stdcall Vector_oget(luINT mm,LuData *xx,void *vFor)	//对Vector的元素赋值
    {
    	static wchar_t ErrName[]=L"Vector oget";
    	lu_Vector *pVector1;
    	LuData a;
    
    	if(xx->BType==key_Vector && xx[1].BType==luStaData_struniint)
    	{
    		pVector1=(lu_Vector *)SearchKey((char *)&(xx[0].x), sizeof(luVOID), key_Vector);
    		if(!pVector1) goto err;
    		if((luVOID)xx[1].x == Vector_x)
    		{
    			*(double *)&(a.x) = pVector1->x;
    		}
    		else if((luVOID)xx[1].x == Vector_y)
    		{
    			*(double *)&(a.x) = pVector1->y;
    		}
    		else if((luVOID)xx[1].x == Vector_z)
    		{
    			*(double *)&(a.x) = pVector1->z;
    		}
    		else
    		{
    			goto err;
    		}
    		a.BType=luStaData_double; a.VType=luStaData_double;	//返回一个实数
    		return a;
    	}
    err:
    	SetRunErr(1,ErrName,1,0,vFor);
    	return *xx;
    }
    
    //演示重载函数o的用法,通过函数重载调用。设a是一个Vector对象,o[a]可输出如下信息:Vector x = 1.1, y = 2.3, z = 3.3
    LuData _stdcall Vector_o(luINT mm,LuData *xx,void *vFor)	//输出Vector的值
    {
    	static wchar_t ErrName[]=L"Vector o";
    	lu_Vector *pVector1;
    	wchar_t wchNum[32];
    	char chNum[32];
    	luVOID i,k=0;
    	luMessage pMessage;
    	LuData a;
    
    	pMessage=(luMessage)SearchKey((char *)&k,sizeof(luVOID),luPubKey_User);
    	if(xx->BType==key_Vector)
    	{
    		pVector1=(lu_Vector *)SearchKey((char *)&(xx[0].x), sizeof(luVOID), key_Vector);
    		if(!pVector1) goto err;
    
    		pMessage(L"Vector x = ");
    		k = 11;
    
    		_gcvt_s(chNum,32,pVector1->x,8);
    		for(i=0;chNum[i];i++) wchNum[i]=chNum[i];
    		wchNum[i]='';
    		pMessage(wchNum);
    		k = k + i;
    
    		pMessage(L", y = ");
    		k = k + 6;
    
    		_gcvt_s(chNum,32,pVector1->y,8);
    		for(i=0;chNum[i];i++) wchNum[i]=chNum[i];
    		wchNum[i]='';
    		pMessage(wchNum);
    		k = k + i;
    
    		pMessage(L", z = ");
    		k = k + 6;
    
    		_gcvt_s(chNum,32,pVector1->z,8);
    		for(i=0;chNum[i];i++) wchNum[i]=chNum[i];
    		wchNum[i]='';
    		pMessage(wchNum);
    		k = k + i;
    
    		pMessage(L"  ");
    		k = k + 2;
    
    		a.BType=luStaData_int64; a.VType=luStaData_int64; a.x=k;	//o函数总是返回输出的字符总数
    		return a;
    	}
    err:
    	SetRunErr(1,ErrName,1,0,vFor);
    	return *xx;
    }
    
    LuData _stdcall OpLock_Vector(luINT m,LuData *Para,void *hFor,int theOperator)	//Vector的运算符重载函数
    {
    	LuData a;
    
    	switch(theOperator)
    	{
    	case 2:	//重载运算符*
    		return Vector_mul(m,Para,hFor);
    	case 46:	//重载函数new
    		return Vector_new(m-1,Para+1,hFor);		//注意参数个数的变化,忽略了new[Vector]中的参数Vector
    	case 47:	//重载函数oset
    		return Vector_oset(m,Para,hFor);
    	case 48:	//重载函数oget
    		return Vector_oget(m,Para,hFor);
    	case 49:	//重载函数o
    		return Vector_o(m,Para,hFor);
    	default:
    		a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;	//没有重载该运算符或者函数,返回nil
    		SetRunErr(1,L"Vector 无法识别的运算符!",theOperator,0,hFor);
    	}
    	return a;
    }
    
    void main(void)
    {
    	void *hFor;		//存放表达式句柄,即脚本函数句柄
    	luINT nPara;		//存放表达式的自变量个数
    	LuData *pPara;		//存放输入自变量的数组指针
    	luINT ErrBegin,ErrEnd;	//表达式编译出错的初始位置和结束位置
    	int ErrCode;		//错误代码
    	LuData Val;		//Lu基本数据类型
    	void *v=NULL;		//为了避免编译器报错,初始化为NULL
    	luVOID k=0;		//32位平台上luVOID被定义为__int32;64位平台上luVOID被定义为__int64;k必须赋值为0
    	wchar_t ForStr[]=L"main(:a)= a=new[Vector], a.#x=1.1, a.#y=2.2, a.#z=3.3, o[a]";	//字符串表达式
    
    	setlocale(LC_ALL, "chs");	//设置可以输出中文
    
    	if(!InitLu()) return;	//初始化Lu
    
    	Vector_x = StrToUniInt((char *)L"x",2);	//由字符串"x"获得一个唯一的整数,用于标识Vector的成员x
    	Vector_y = StrToUniInt((char *)L"y",2);	//由字符串"y"获得一个唯一的整数,用于标识Vector的成员y
    	Vector_z = StrToUniInt((char *)L"z",2);	//由字符串"z"获得一个唯一的整数,用于标识Vector的成员z
    
    	Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=key_Vector;	//定义整数常量Vector,标识Vector对象
    	SetConst(L"Vector",&Val);	//设置常量
    
    	SetFunction(L"addsub",Vector_addsub,3);	//设置二级函数addsub,有4个参数
    
    	InsertKey((char *)&k,sizeof(luVOID),luPubKey_User,LuMessage,NULL,NULL,1,v);//使Lu运行时可输出函数信息
    
    	LockKey(key_Vector,Del_Vector,OpLock_Vector);	//在Lu键树中加锁键,只能存储Vector类型
    
    	ErrCode=LuCom(ForStr,0,0,0,&hFor,&nPara,&pPara,&ErrBegin,&ErrEnd);	//编译表达式
    	if(ErrCode)
    	{
    		printf("表达式有错误!错误代码: %d 
    ",ErrCode);
    	}
    	else
    	{
    		LuCal(hFor,pPara);	//运行表达式
    	}
    
    	LockKey(key_Vector,NULL,OpLock_Vector);	//在Lu键树中解锁键
    
    	FreeLu();			//释放Lu
    }


    运行结果:

    Vector x = 1.1, y = 2.2, z = 3.3

    4函数说明

        本例用到了Lu的近一半的输出函数:初始化Lu的函数InitLu,释放Lu的函数FreeLu,编译表达式的函数LuCom、计算表达式的函数LuCal、加锁键函数LockKey、注册常量的函数SetConst、注册C/C++函数的函数SetFunction、由字符串获得一个唯一的整数StrToUniInt、插入键值的函数InsertKey、搜索键值的函数SearchKey、从缓冲区中获取一个对象的函数GetBufObj、从二级函数返回一个动态对象FunReObj、通过二级函数的参数返回多个动态对象FunSaveObj、设置运行错误的函数SetRunErr。从这里查看这些函数的说明:Lu编程指南

    5 难点分析

        在给自定义动态类型数据添加运算符重载功能时,需要:(1)用LockKey加锁一个键(本例为key_Vector),自定义的动态类型数据使用该键向Lu系统进行注册,并注册为指针键,以便于Lu系统对垃圾对象的管理(若注册为非指针键,需要自己进行管理);(2)定义删除键值的函数(本例为Del_Vector);(3)定义运算符重载函数(本例为OpLock_Vector)。

        在用C/C++进行Lu二级函数设计时,勿忘有关注意实现,参考函数SetFunction的说明。另外,为了提高运行效率,应优先使用函数GetBufObj从缓冲池获取一个动态对象。

        代码中定义的Lu二级函数,只有Vector_addsub直接注册到了Lu系统,其余的函数Vector_mulVector_newVector_osetVector_ogetVector_o是通过Vector对象的运算符重载或者函数重载来间接调用的。注意重载函数Vector_o设计时,o函数除了返回对象信息外,还要返回信息字符串的字符个数。

        在Lu脚本中,对象成员一般用#开头的字符串标识,例如 #name 。本例对象Vector的的成员也使用这种表示方法,例如,设a是一个Vector对象,可实现赋值 a.#x=1.1, a.#y=2.2, a.#z=3.3 。实现原理很简单:Lu脚本编译器在编译字符串表达式时,如遇到以#开头的字符串(例如 #name),就使用该字符串生成一个在Lu脚本中唯一的整数(该整数在Lu系统运行期间保持不变),故本程序main函数一开始,就用函数StrToUniInt获取了相关字符串对应的整数值,用以标识Vector对象的成员。

        (1)如果修改代码中的字符串表达式为(注意C/C++字符串中转义字符 " 的使用):

    main(:a)= a=new[Vector], a.#x=1., a.#y=2., a.#z=3., o[a.#x, " ",a.#y, " ",a.#z, " "]

        可得到如下结果:

    1. 2. 3.

        (2)如果修改代码中的字符串表达式为:

    main(:a,b)= a=new[Vector], a.#x=1., a.#y=2., a.#z=3., b=new[Vector], b.#x=7., b.#y=6., b.#z=5., o[a*b]

        可得到如下结果:

    Vector x = -8., y = 16., z = -8.

        (3)如果修改代码中的字符串表达式为:

    main(:a,b,c,d)= a=new[Vector], a.#x=1., a.#y=2., a.#z=3., b=new[Vector], b.#x=7., b.#y=6., b.#z=5., addsub[a,b,&c,&d], o[c,d]

        可得到如下结果:

    Vector x = 8., y = 8., z = 8. Vector x = -6., y = -4., z = -2.

        (4)如果修改代码中的字符串表达式为(注意C/C++字符串中转义字符 " 的使用):

    main(:a,b,i,t0)= t0=clock(), a=new[Vector], a.#x=1., a.#y=2., a.#z=3., b=new[Vector], b.#x=1., b.#y=0., b.#z=0., i=0, while{++i<=1000000, a=a*b}, o[a, " time= ",clock()-t0," ms. "]

        可得到如下结果:

    Vector x = -0., y = 2., z = 3. time= 531 ms.

        本例用Lu脚本内置的静态三维向量vcctor实现,代码为(用OpenLu演示):

    main(:a,b,i,t0)= t0=clock(), a=1$2$3, b=1$0$0, i=0, while{++i<=1000000, a=a*b}, o[a, " time= ",clock()-t0," ms. "];

        结果为:

    {(-0.)$(2.)$(3.)} time= 235 ms.

        本例的C++实现为:

    #include <iostream>
    #include <time.h>
    
    using namespace std;
    
    class Vector
    {
    public:
    	double x;
    	double y;
    	double z;
    
    	Vector(double a=0.0, double b=0.0, double c=0.0)
    	{
    		x=a; y=b; z=c;
    	}
    };
    Vector operator *(Vector &a, Vector &b)
    {
    	return Vector(a.y*b.z - a.z*b.y, a.z*b.x - a.x*b.z, a.x*b.y - a.y*b.x);
    }
    void main(void)
    {
    	Vector a,b;
    	int i;
    	clock_t start, end;
    
    	start = clock();
    	a.x=1.0; a.y=2.0; a.z=3.0;
    	b.x=1.0; b.y=0.0; b.z=0.0;
    	for(i=0;i<1000000;i++)
    	{
    		a=a*b;
    	}
    	end = clock();
    	cout << a.x << " " << a.y << " " << a.z << " time= " << end - start << " ms." << endl;
    }


        结果为:

    -0 2 3 time= 16 ms.

        考虑到运算符重载时有新对象生成(例如a*b将生成一个新对象),参考以下C++程序:

    #include <iostream>
    #include <time.h>
    
    using namespace std;
    
    class Vector
    {
    public:
    	double x;
    	double y;
    	double z;
    
    	Vector(double a=0.0, double b=0.0, double c=0.0)
    	{
    		x=a; y=b; z=c;
    	}
    };
    Vector operator *(Vector &a, Vector &b)
    {
    	return Vector(a.y*b.z - a.z*b.y, a.z*b.x - a.x*b.z, a.x*b.y - a.y*b.x);
    }
    void main(void)
    {
    	Vector *pv;
    	int i;
    	clock_t start, end;
    
    	start = clock();
    	for(i=0;i<1000000;i++)
    	{
    		pv = new Vector;
    		delete pv;
    	}
    	end = clock();
    	cout << " time= " << clock() - start << " ms." << endl;
    }


        结果为:

     time= 312 ms.

        看来,C++对运算符重载也是有优化的。

    6 其他

        你可能注意到了,我的联系方式就在下面,如有不明之处或有什么建议,可随时与我进行联系。


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    最近更新: 2014年01月05日

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