C/C++对Lu系统内置动态对象进行运算符重载

C/C++对Lu系统内置动态对象进行运算符重载

1 说明

要演示本文的例子，你必须下载Lu64脚本系统。本文的例子需要lu64.dll、lu64.lib、C格式的头文件lu64.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LockKey对VType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。
    OpLock：luOperator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++对Lu系统内置动态对象进行运算符重载。本文的例子来自Lu系统扩展库LuSystem中的Lu表（有改动，有所简化），参考源代码lu2code.zip，实现对Lu系统内置动态对象lu的数据类型扩展luu（基本类型为 luDynData_lu，扩展类型为 key_luu）。

动态对象lu是一个线性表（简称Lu表，可以保存任何数据，包括任意多个lu表），是Lu脚本的基本数据类型，参考C格式的头文件lu64.h，动态对象lu的结构定义如下：

//动态Lu表
typedef struct luLu
{
LuData *Lu; //允许为NULL
luVOID Len; //Lu数据缓冲区长度
} luLu;

Lu表在Lu系统键树中的键值（即基本数据类型BType）为luDynData_lu，参考头文件lu64.h中的定义：

#define luDynData_lu -255 //动态Lu数据

3 代码

#include <stdio.h>
#include <locale.h>
#include "lu64.h"

#pragma comment( lib, "lu64.lib" )

luKEY key_luu = luPoiKey_User-20;	//标识luu的私有键，将对其加锁

void _stdcall Del_luu(void *me)	//销毁luu的函数，但什么也不做，只为了配合运算符重载，加锁键使用
{
}

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);
}

//Lu脚本可调用的二级函数定义
//生成一个luu对象，注册到Lu脚本系统
LuData _stdcall lu_luu(luINT mm,LuData *xx,void *vFor)
{
	static wchar_t ErrName[]=L"luu";
	luINT i;
	luLu *pLu;
	LuData a;

	pLu=(luLu *)NewSysObj(luDynData_lu,mm+1,0);
	if(!pLu)
	{
		a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;
		return a;
	}
	for(i=0;i<=mm;i++) pLu->Lu[i]=xx[i];
	a.BType=luDynData_lu; a.VType=key_luu; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pLu;
	FunReObj(vFor);
	return a;
}

//返回两个luu相加（或者一个luu加其他任意数据）的结果，通过运算符重载间接调用
LuData _stdcall lu_addLuu(luINT mm,LuData *xx,void *vFor)
{
	static wchar_t ErrName[]=L"luu +";
	luLu *pLu,*pLu0,*pLu1;
	luVOID i,j;
	LuData a;

	a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;
	pLu0=(luLu *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_lu);
	pLu1=(luLu *)SearchKey((char *)&((xx+1)->x),sizeof(luVOID),luDynData_lu);
	if(pLu0 && pLu1 && xx->BType==luDynData_lu && (xx+1)->BType==luDynData_lu)
	{
		pLu=(luLu *)NewSysObj(luDynData_lu,pLu0->Len+pLu1->Len,0);
		if(!pLu) return a;
		for(i=0,j=0;i<pLu0->Len;i++,j++) pLu->Lu[j]=pLu0->Lu[i];
		for(i=0;i<pLu1->Len;i++,j++) pLu->Lu[j]=pLu1->Lu[i];
	}
	else if(pLu0  && xx->BType==luDynData_lu)
	{
		pLu=(luLu *)NewSysObj(luDynData_lu,pLu0->Len+1,0);
		if(!pLu) return a;
		for(i=0,j=0;i<pLu0->Len;i++,j++) pLu->Lu[j]=pLu0->Lu[i];
		pLu->Lu[j]=xx[1];
	}
	else if(pLu1 && (xx+1)->BType==luDynData_lu)
	{
		pLu=(luLu *)NewSysObj(luDynData_lu,pLu1->Len+1,0);
		if(!pLu) return a;
		for(i=0,j=1;i<pLu1->Len;i++,j++) pLu->Lu[j]=pLu1->Lu[i];
		pLu->Lu[0]=xx[0];
	}
	else
	{
		return a;
	}
	a.BType=luDynData_lu; a.VType=key_luu; a.x=0; *(luVOID *)&(a.x)=(luVOID)pLu;
	FunReObj(vFor);
	return a;
}

//输出luu的信息，通过重载函数o间接调用
LuData _stdcall lu_oLuu(luINT mm,LuData *xx,void *vFor)
{
	static wchar_t ErrName[]=L"luu o";
	luLu *pLu;
	luMessage pMessage;
	luVOID k=0;
	LuData a;

	a.BType=luStaData_int64; a.VType=luStaData_int64; a.x=0;
	pMessage=(luMessage)SearchKey((char *)&k,sizeof(luVOID),luPubKey_User);
	if(!pMessage) return a;
	pLu=(luLu *)SearchKey((char *)&(xx->x),sizeof(luVOID),luDynData_lu);
	if(!pLu)		//不可识别的lu对象
	{
		SetRunErr(1,ErrName,1,0,vFor); return a;
	}
	pMessage(L"luu{... ...} ");
	a.x=13;
	return a;
}

LuData _stdcall OpLock_luu(luINT m,LuData *Para,void *vFor,int theOperator)	//luu的运算符重载函数
{
	LuData a;

    switch(theOperator)
    {
    case 0:	//重载运算符+
		return lu_addLuu(m,Para,vFor);
    case 44:	//重载函数len
		Para->VType=luDynData_lu;
		a=ExeOperator(m,Para,vFor,theOperator,luDynData_lu);	//直接调用基本类型luDynData_lu的len函数
		Para->VType=key_luu;
		return a;
    case 46:	//重载函数new
		a=ExeOperator(m,Para,vFor,theOperator,luDynData_lu);	//直接调用基本类型luDynData_lu的new函数
		if(a.VType==luDynData_lu) a.VType=key_luu;		//设置扩展类型为自定义的key_luu类型
		return a;
    case 47:	//重载函数oset
    case 48:	//重载函数oget
		Para->VType=luDynData_lu;
		a=ExeOperator(m,Para,vFor,theOperator,luDynData_lu);	//直接调用基本类型luDynData_lu的oset或oget函数
		Para->VType=key_luu;
		return a;
    case 49:	//重载函数o
		return lu_oLuu(m,Para,vFor);
	default:
		SetRunErr(1,L"luu 无法识别的运算符！",theOperator,0,vFor);
        break;
    }
	a.BType=luStaData_nil; a.VType=luStaData_nil; a.x=0;
	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 *NowKey;		//返回已存在的键值
	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,i)= a=luu[22, \"abc\",3.5], o[a], i=-1,while{++i<len(a), o[a(i),\"  \"]}";	//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

	InsertKey((char *)&k,sizeof(luVOID),luPubKey_User,LuMessage,NULL,NULL,1,&NowKey);//使Lu运行时可输出函数信息

	Val.BType=luStaData_int64; Val.VType=luStaData_int64; Val.x=key_luu;	//定义整数常量luu，标识luu对象
	SetConst(L"luu",&Val);	//设置常量

	SetFunction(L"luu",lu_luu,-2);	//设置二级函数，参数-2表示有不确定的任意多个自变量

	LockKey(key_luu,Del_luu,OpLock_luu);	//在Lu键树中加锁键，只能存储luu类型，但实际上什么也不存储，只为了配合运算符重载

	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 \n",ErrCode);
	}
	else
	{
		LuCal(hFor,pPara);	//计算表达式的值，hFor即编译得到的表达式句柄
	}

	LockKey(key_luu,NULL,OpLock_luu);	//在Lu键树中解锁键

	FreeLu();			//释放Lu
}

运行结果：

luu{... ...} 22 abc 3.5

4 函数说明

本例用到了Lu的10个输出函数：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C/C++函数的函数SetFunction、申请系统内置动态对象函数NewSysObj、插入键值的函数InsertKey、查找键值的函数SearchKey、按指定类型执行运算符重载函数ExeOperator。从这里查看这些函数的说明：Lu编程指南。

5 难点分析

在对Lu系统内置动态对象进行运算符重载时，需要：（1）用LockKey加锁一个键（本例为key_luu），但不需要向Lu系统注册任何键值；（2）删除键值的函数（本例为Del_luu）定义为空函数；（3）定义运算符重载函数（本例为OpLock_luu）。

值得一提的是，使用申请系统内置动态对象函数NewSysObj很方便，不仅高效，而且返回的对象已注册到了Lu键树中，不需要自己再进行注册。使用按指定类型执行运算符重载函数ExeOperator也很方便，免去了自己的编码之苦。

（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，下同）：

main(:a,i)= a=new[luu,3 : 22, "abc",3.5], o[a], i=-1,while{++i<len(a), o[a(i)," "]}

可得到如下结果：

luu{... ...} 22 abc 3.5

（2）如果修改代码中的字符串表达式为：

main(:a,i)= a=luu[22, "abc",3.5], a=55+a+"asd", o[a], i=-1,while{++i<len(a), o[a(i)," "]}

可得到如下结果：

luu{... ...} 55 22 abc 3.5 asd

6 其他

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