如何在FORCAL中添加对象

于 2009-01-05 20:38:00 发布 · 107 阅读 · 0
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#c/c++ #python #lua

本文介绍如何在Forcal数学软件中通过两种方法添加自定义对象，并通过C++脚本进行操作。一种方法是添加FcData可管理的对象，另一种是通过Forcal32.dll的输出函数添加对象。

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如何在FORCAL中添加对象

目 录

1 添加FcData可管理的对象
1.1 将要用到的一些函数
1.2 设计自己的对象MyObj1
1.3 创建一个dll工程：MyObj1
1.4 解析MyObj1.cpp
1.5 在OpenFc中进行演示
1.6 如何添加更多对象
1.7 效率测试 		2 通过Forcal32.dll的输出函数添加对象
2.1 将要用到的一些函数
2.2 设计自己的对象MyObj2
2.3 创建一个dll工程：MyObj2
2.4 解析MyObj2.cpp
2.5 在OpenFc或其他Forcal程序中进行演示
2.6 如何添加更多对象
2.7 效率测试

开发者在软件中添加一些对象，然后通过脚本操作这些对象，这是许多程序员的梦想。像Matlab、VBScript、JScript、Lua、Python等脚本要实现这样的功能，好像是高级程序员才能完成的工作，甚至一些脚本根本就不支持此功能。我对这些脚本知之甚少，胡言乱语的依据是通过网上的资料，不当之处请指正。

在Forcal中添加对象，然后通过Forcal脚本操作这些对象，是很容易的一件事。看完本文后你可能忍不住要尝试一番，只要你用过像C/C++、Delphi等具有指针的语言。你不需要是一个资深的程序员，一个普通的编程者即可。本文将展示Forcal的强大的可扩充性和易扩充性，你大可不必被此句所吓倒，因为这是很容易实现的。

本文将使用VS2008 C++进行演示，但这些例子很容易移植到任何一个C++编译器中，虽然我对Delphi一知半解，但我相信转换成Delphi程序不会太难。为了方便，将通过动态库往Forcal中添加这些对象，实际上，通过主程序或任何一个模块添加这些对象都是可以的。如果你还未设计过动态库，需要先补上这一课，在windows系统中动态库是多么重要啊！

有两种方法可以将一个任意的对象添加到Forcal中，一种是添加FcData可管理的对象；另一种是通过Forcal32.dll的输出函数添加对象。

1 添加FcData可管理的对象 [返回页首]

在本例中，我们将用常量标识对象的类型，对象的成员也用相应的常量进行标识。本例子用整数表达式进行演示。

1.1 将要用到的一些函数 [返回页首]

本例子将要用到Forcal和FcData的几个函数，这里仅列出简单说明，详细说明请参考loadforcal.htm和fcdata.htm这两个文件，相信大家能找到这些函数的说明，看不懂也不要紧，可以通过后面的代码了解这些函数的具体应用。

Forcal输出函数：

1）测试FORCAL运行错误：int _stdcall TestRunErr(void);

如果检测到错误，我们就没有必要进行一些耗时较长的操作了。在向Forcal发送一个错误时，也需要检查有没有运行错误，若有，就没有必要发送了。

2）设置FORCAL运行错误：void _stdcall SetRunErr(int ErrType,char *FunName,int FunCode,int ForType,void *ForHandle);

有任何运行错误，都要通过该函数告诉Forcal。例如本例中，如果我们没有得到我们期望的对象，就调用该函数。

3）设置外部二级函数：int _stdcall SetFunction(fcINT FunType,char *FunName,void *Fun,fcINT ParaNum);

这是一个重要函数。我们注册的对象的所有操作都要通过一些函数来实现，这些函数要注册到Forcal中才能使用。这些函数就是通过SetFunction注册的。

4）设置常量：int _stdcall SetConst(fcINT ConstType,char *ConstName,void *ConstValue);

这是一个重要函数。为了方便，我们注册的对象类型要用一个标识符MyObj1表示，对象的两个成员分别用MyObj1_a和MyObj1_b表示（这种方法的优点是速度快，但标识符短时存在重名问题，除非像本例，用较长的标识符；另一种方法是用字符串标识成员名，可彻底解决重名问题，但速度慢，例子见后面），这些标识符标识的整数常量要通过SetConst注册到Forcal中才能使用。

5）删除常量或二级函数：void _stdcall DeleteConstOrFunction(fcINT Type,char *Name);

退出动态库之前要用该函数注销我们注册的常量和函数。

6）查找一个键：void * _stdcall SearchKey(char *KeyStr,fcINT ByteNum,fcINT KeyType);

我们将用该函数查找注册在Forcal中的函数RegFcDataType和IsFcData。这两个函数是FcData在加载时注册的。见下面的说明。

FcData输出函数：

7）注册FcData数据：fcINT _stdcall RegFcDataType(int Mode,void *NewFCD,void *DeleteFCD);

我们自己的对象就是通过该函数注册到Forcal的。但该函数是FcData提供的，因而我们的对象能由FcData进行管理。退出动态库之前，也要用该函数销毁注册的对象。

8）判断是否是FcData数据：fcINT _stdcall IsFcData(fcINT pFCD,fcINT &BasicType);

我们注册的对象是一个FcData数据，任何一个FcData数据都用一个指针表示，任何一个指针都是一个4字节整数。一个整数是不是我们要操作的对象，需要用这个函数进行判断。

1.2 设计自己的对象MyObj1 [返回页首]

对象可以是任意复杂的，但为了简单，我们定义的对象具有如下形式。

//定义自己的对象MyObj1，可以是任意复杂的对象

struct MyObj1
{
int MyObj1_a;
int MyObj1_b;
};

对象的两个成员用函数MyObj1::set和MyObj1::get进行存取。Forcal中的源代码看起来将是下面的样子：

Obj1=new(MyObj1); //申请对象Obj1
MyObj1::set(Obj1,MyObj1_a,11); //给对象Obj1的成员MyObj1_a赋值
MyObj1::get(Obj1,MyObj1_a); //获得对象Obj1的成员MyObj1_a的值
Obj1.MyObj1_b.MyObj1::set(22); //给对象Obj1的成员MyObj1_b赋值
Obj1.MyObj1_b.MyObj1::get(); //获得对象Obj1的成员MyObj1_b的值
delete(Obj1); //销毁对象Obj1

1.3 创建一个dll工程：MyObj1 [返回页首]

在VS2008 C++中创建->项目->Visual C++ ->win32->win32 项目->名称（输入MyObj1）->确定->下一步（不要点击完成）->应用程序类型（选Dll）->附加选项（选空项目）->完成。

好了，工程创建完毕，在VC++ 6.0中创建工程的方法与此类似，不赘述。接下来进行一些必要的设置：将活动解决方案配置为“Release”，项目属性中的字符集设置为“未设置”。

建立一个模块定义文件MyObj1.def，添加到工程中（项目->属性->链接器->输入->模块定义文件->MyObj1.def）。MyObj1.def的内容如下：

; MyObj1.def : Declares the module parameters for the DLL.

LIBRARY "MyObj1"

EXPORTS
; Explicit exports can go here

ForcalDll @1

该动态库仅一个输出函数ForcalDll：int _stdcall ForcalDll(HINSTANCE hFC,bool bInit);

添加头文件“forcal32.h”到工程中，这是编译Forcal程序所必须的。

添加头文件“mforcal32.h”到工程中，FcData的输出函数在该文件中定义。

建立一个C++源文件MyObj1.cpp添加到工程中。内容见下面。

生成解决方案，大功告成。

1.4 解析MyObj1.cpp [返回页首]

源程序由如下几部分组成：

1）必要的头文件。
2）一些全局变量，用以保存Forcal和FcData的输出函数。
3）对象MyObj1的定义。另外用IdMyObj1标识该对象，用IdMyObj1_a和IdMyObj1_b标识该对象的成员。需要注册到Forcal中才能使用。
4）5个函数定义。其中ForcalDll是Forcal扩展库必须要输出的函数，用于动态库的初始化和释放工作。NewMyObj1和DeleteMyObj1用于申请和销毁MyObj1对象，注册到FcData中由FcData调用。ifc_Set和ifc_Get两个函数可存取对象MyObj1的两个成员，注册到Forcal中由Forcal调用。这些函数在本程序中一个也没有调用，后面四个函数即windows设计中常说的回调函数。



 

1.5 在OpenFc中进行演示 [返回页首]
 

 复制本例的源代码到C++编译器（如果用其他编译器需修改为相应的代码），编译生成MyObj1.dll。
 

 将MyObj1.dll添加到OpenFc的工作区，加载MyObj1.dll（需要FcData32.dll的支持，FcData32.dll要在MyObj1.dll之前加载）。可演示如下源代码：
 

 
 
i:(::Obj1)= Obj1=new(MyObj1); //申请MyObj1对象，用模块变量Obj1传递对象指针
i:(::Obj1)= MyObj1::set(Obj1,MyObj1_a,11); //Forcal函数的一般调用格式
i:(::Obj1)= MyObj1::get(Obj1,MyObj1_a); //Forcal函数的一般调用格式
i:(::Obj1)= Obj1.MyObj1_b.MyObj1::set(22); //Forcal函数的对象成员运算符调用格式
i:(::Obj1)= Obj1.MyObj1_b.MyObj1::get(); //Forcal函数的对象成员运算符调用格式
i:(::Obj1)= delete(Obj1); //销毁对象Obj1
 

 

1.6 如何添加更多对象 [返回页首]
 

 为每一个对象设计类似于NewMyObj1和DeleteMyObj1用于申请和销毁对象的函数，然后用函数RegFcDataType注册到FcData中就可以了。当然还要设计类似于ifc_Set和ifc_Get等操作对象的函数注册到Forcal中。
 

1.7 效率测试 [返回页首]
 

 C++代码：
 


 


 

 运行结果：
 

 
 
c= 395291538
time= 93 毫秒
 

 

 在OpenFc中的Forcal代码：
 


 


 

 运行结果：
 

 
 
i: 395291538
7.828 秒
 

 

 Forcal的速度仅有C++速度的7.828/0.093=84.17204301075269分之一。可以看出，Forcal存取对象成员的效率是比较低的，故在Forcal代码中，凡是重复使用对象成员的地方，应该尽量用简单变量代替。再修改代码比较如下：
 

 C++代码：
 


 


 

 运行结果：
 

 
 
c= 395291538
time= 93 毫秒
 

 

 在OpenFc中的Forcal代码：
 


 


 

 运行结果：
 

 
 
i: 395291538
3.156 秒
 

 

 Forcal的速度提高到C++速度的3.156/0.093=33.93548387096774分之一。
 

 你也许会问，如果Forcal中有成千上万个对象，速度还这么快吗？是的，毫无疑问！不信？你可以测试。
 

2 通过Forcal32.dll的输出函数添加对象 [返回页首]
 

 以这种方式添加的对象，仅需要Forcal32.dll的支持。与上面的例子不同，不需要用常量标识对象的类型，对象是用专用的函数申请的。对象的成员也不用常量标识，改用字符串标识，这是更普遍的方式，不存在重名问题，但对执行效率有影响。本例子用实数表达式进行演示。
 

2.1 将要用到的一些函数 [返回页首]
 

 本例子将要用到Forcal的几个函数，这里仅列出简单说明，详细说明请参考loadforcal.htm文件，相信大家能找到这些函数的说明，看不懂也不要紧，可以通过后面的代码了解这些函数的具体应用。
 

 Forcal输出函数：
 

 1）测试FORCAL运行错误：int _stdcall TestRunErr(void);
 

 如果检测到错误，我们就没有必要进行一些耗时较长的操作了。在向Forcal发送一个错误时，也需要检查有没有运行错误，若有，就没有必要发送了。
 

 2）设置FORCAL运行错误：void _stdcall SetRunErr(int ErrType,char *FunName,int FunCode,int ForType,void *ForHandle);
 

 有任何运行错误，都要通过该函数告诉Forcal。例如本例中，如果我们没有得到我们期望的对象，就调用该函数。
 

 3）设置外部二级函数：int _stdcall SetFunction(fcINT FunType,char *FunName,void *Fun,fcINT ParaNum);
 

 这是一个重要函数。我们注册的对象的所有操作都要通过一些函数来实现，这些函数要注册到Forcal中才能使用。这些函数就是通过SetFunction注册的。
 

 4）删除常量或二级函数：void _stdcall DeleteConstOrFunction(fcINT Type,char *Name);
 

 退出动态库之前要用该函数注销我们注册的函数。
 

 5）获得表达式中的字符串：void _stdcall GetForStr(void *hFor,char *&ForStr,fcINT &StrMax);
 

 由于对象的成员用字符串进行标识，因而将用到该函数。
 

 6）查找一个键：void * _stdcall SearchKey(char *KeyStr,fcINT ByteNum,fcINT KeyType);
 

 我们申请的对象注册到了Forcal中，在对一个对象操作前，需要用该函数判断对象是否存在。
 

 7）插入一个键：int _stdcall InsertKey(char *KeyStr,fcINT ByteNum,fcINT KeyType,void *KeyValue,void (_stdcall *DelKey)(void *),void *&NowKey);
 

 该函数可以将新的对象注册到Forcal中。
 

 8）删除一个私有键：void _stdcall DeletePrivateKey(char *KeyStr,fcINT ByteNum,fcINT KeyType,void (_stdcall *DelKey)(void *));
 

 该函数用于销毁一个对象。该函数太酷了，其他线程无法通过该函数销毁我们自己申请的对象。
 

 9）锁定键的类型：int _stdcall LockKeyType(fcINT KeyType,void (_stdcall *DelKey)(void *),void (_stdcall *NullLock)(void));
 

 要想用一种Forcal键值专门标识我们的对象类型，必须用该函数锁定该键值。
 

2.2 设计自己的对象MyObj2 [返回页首]
 

 对象可以是任意复杂的，但为了简单，我们定义的对象具有如下形式。
 

 
 
//定义自己的对象MyObj2，可以是任意复杂的对象

struct MyObj2
{
 double a;
 double b;
};
 

 

 对象的两个成员用函数MyObj2::set和MyObj2::get进行存取。Forcal中的源代码看起来将是下面的样子：
 

 
 
Obj2=NewMyObj2();//申请对象Obj2
MyObj2::set(Obj2,"a",11); //给对象Obj2的成员"a"赋值
MyObj2::get(Obj2,"a"); //获得对象Obj2的成员"a"的值
Obj2."b".MyObj2::set(22); //给对象Obj2的成员"b"赋值
Obj2."b".MyObj2::get(); //获得对象Obj2的成员"b"的值
DeleteMyObj2(Obj2);//销毁对象Obj2
 

 

2.3 创建一个dll工程：MyObj2 [返回页首]
 

 在VS2008 C++中创建->项目->Visual C++ ->win32->win32 项目->名称（输入MyObj2）->确定->下一步（不要点击完成）->应用程序类型（选Dll）->附加选项（选空项目）->完成。
 

 好了，工程创建完毕，在VC++ 6.0中创建工程的方法与此类似，不赘述。接下来进行一些必要的设置：将活动解决方案配置为“Release”，项目属性中的字符集设置为“未设置”。
 

 建立一个模块定义文件MyObj2.def，添加到工程中（项目->属性->链接器->输入->模块定义文件->MyObj2.def）。MyObj2.def的内容如下：
 

 
 
; MyObj2.def : Declares the module parameters for the DLL.

LIBRARY "MyObj2"

EXPORTS
; Explicit exports can go here

ForcalDll @1
 

 

 该动态库仅一个输出函数ForcalDll：int _stdcall ForcalDll(HINSTANCE hFC,bool bInit);
 

 添加头文件“forcal32.h”到工程中，这是编译Forcal程序所必须的。
 

 建立一个C++源文件MyObj2.cpp添加到工程中。内容见下面。
 

 生成解决方案，大功告成。
 

2.4 解析MyObj2.cpp [返回页首]
 

 源程序由如下几部分组成：
 

 1）必要的头文件。
 2）一些全局变量，用以保存Forcal的输出函数。
 3）对象MyObj2的定义及标识该对象的私有键KeyMyObj2。
 4）8个函数定义。其中ForcalDll是Forcal扩展库必须要输出的函数，用于动态库的初始化和释放工作。NullLock和DeleteMyObj2在向Forcal注册对象类型时将用到，由Forcal自动调用这两个函数。其余5个是向Forcal注册的二级函数，用于申请和销毁MyObj2对象及存取对象MyObj2的两个成员。这些函数在本程序中一个也没有调用，除ForcalDll之外的函数即windows设计中常说的回调函数。
 

 注意：在实数表达式中，用一个实数的前4个字节保存一个对象指针。
 


 


 

2.5 在OpenFc或其他Forcal程序中进行演示 [返回页首]
 

 复制本例的源代码到C++编译器（如果用其他编译器需修改为相应的代码），编译生成MyObj1.dll。
 

 （1）将MyObj2.dll添加到OpenFc的工作区，加载MyObj2.dll。可演示如下源代码：
 

 
 
(::Obj2)= Obj2=NewMyObj2();//申请MyObj2对象，用模块变量Obj2传递对象指针
(::Obj2)= MyObj2::set(Obj2,"a",11); //给对象Obj2的成员"a"赋值，Forcal函数的一般调用格式
(::Obj2)= MyObj2::get(Obj2,"a"); //获得对象Obj2的成员"a"的值，Forcal函数的一般调用格式
(::Obj2)= Obj2."b".MyObj2::set(22); //给对象Obj2的成员"b"赋值，Forcal函数的对象成员运算符调用格式
(::Obj2)= Obj2."b".MyObj2::get(); //获得对象Obj2的成员"b"的值，Forcal函数的对象成员运算符调用格式
(::Obj2)= DeleteMyObj2(Obj2);//销毁对象Obj2
 

 

 （2）用软件包forcal32.rar中的“Project1.exe”进行演示：先将“example.dll”改为其他名字，然后将“MyObj2.dll”改名为“example.dll”，用“Project1.exe”加载“example.dll”后就可以演示了。演示完要恢复原先“example.dll”的名字。演示源代码如下：
 

 
 
(::Obj2)= Obj2=NewMyObj2();
(::Obj2)= MyObj2::set(Obj2,"a",11);
(::Obj2)= MyObj2::get(Obj2,"a");
(::Obj2)= Obj2."b".MyObj2::set(22);
(::Obj2)= Obj2."b".MyObj2::get();
(::Obj2)= DeleteMyObj2(Obj2);
 

 

 （3）用软件包mforcal32.rar中的文件夹“例子”中的“Project1.exe”、“SimpleOpenFC.exe”或“工程1.exe”进行演示：在这三个程序中加载“MyObj2.dll”即可进行演示。演示源代码如下：
 

 
 
(::Obj2)= Obj2=NewMyObj2();//申请MyObj2对象，用模块变量Obj2传递对象指针
(::Obj2)= MyObj2::set(Obj2,"a",11); //给对象Obj2的成员"a"赋值，Forcal函数的一般调用格式
(::Obj2)= MyObj2::get(Obj2,"a"); //获得对象Obj2的成员"a"的值，Forcal函数的一般调用格式
(::Obj2)= Obj2."b".MyObj2::set(22); //给对象Obj2的成员"b"赋值，Forcal函数的对象成员运算符调用格式
(::Obj2)= Obj2."b".MyObj2::get(); //获得对象Obj2的成员"b"的值，Forcal函数的对象成员运算符调用格式
(::Obj2)= DeleteMyObj2(Obj2);//销毁对象Obj2
 

 

2.6 如何添加更多对象 [返回页首]
 

 （1）对每一个要添加的对象，用函数LockKeyType锁定一个键来进行标识，就像本例子中对象MyObj2的实现一样。
 

 （2）创建一种可存储多个对象的结构：
 

 
 
struct MyObj
{
int ObjType; //标识对象的类型
void *Obj;  //指向对象的指针
};
 

 

 在该方式中，仅需用函数LockKeyType锁定一个键来标识MyObj。
 

 无论哪种方式，都需要为每种对象设计一些专门的操作函数，同时需要将这些函数注册到Forcal中。
 

2.7 效率测试 [返回页首]
 

 C++代码：
 


 


 

 运行结果：
 

 
 
c= 1593979862.811235
time= 93 毫秒
 

 

 在OpenFc中的Forcal代码：
 


 


 

 运行结果：
 

 
 
1593979862.811235
58.359 秒
 

 

 这次测试Forcal的速度不能令人满意，仅有C++速度的58.359/0.093=627.5161290322581分之一。可以看出，Forcal存取对象成员的效率是比较低的，故在Forcal代码中，凡是重复使用对象成员的地方，应该尽量用简单变量代替。再修改代码比较如下：
 

 C++代码：
 


 


 

 运行结果：
 

 
 
c= 1593979862.811235
time= 93 毫秒
 

 

 在OpenFc中的Forcal代码：
 


 


 

 运行结果：
 

 
 
1593979862.811235
13.375 秒
 

 

 Forcal的速度提高到C++速度的13.375/0.093=143.8172043010753分之一，但仍不能令人满意。本例（MyObj2.dll）比上例（MyObj1.dll）速度慢的原因如下：
 

 1）本例用字符串标识对象的成员，上例用常量进行标识。
 2）本例验证对象指针时使用SearchKey函数，而上例验证对象指针时使用IsFcData函数。尽管SearchKey也足够快了，但IsFcData的内部进行了优化，故速度仍有差别。
 

 你也许会问，如果Forcal中有成千上万个对象，速度还这么快吗？是的，毫无疑问！不信？你可以测试。
 



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