期 第 8 第 2009 卷 第 期 年 1 1 1 月 软 件 导 刊 Software Guide Vol.8 No.1 Jan. 2009 高级语言与 lingo 混合编程解决复杂规划问题 吴兴远 莫小宝 ， ， 李 佳 武汉大学 动力与机械系 （ 湖北 武汉 ， 430072） 摘 要 ：Lingo 使其在解决多级规划 关键词 中图分类号 混合编程 ： ， 、 规划 ：TP312 语言由于其程序简单直观 在运筹学 工业优化等方面得到了广泛应用 但是 Lingo 的循环控制语言少 ， 、 循环规划等问题时比较麻烦 ， 于是介绍了用高级语言 （C＋＋） 。 Lingo 软件解决这类问题 。 。 调用 ，Lingo 文献标识码 ：A 文章编号 ：1672-7800（2009）01-0073-02 引言 0 。 、 ， 、 、 整数规划 matlab、mathmatical 提出的单纯形法和对偶单纯形法 在工程设计 线性规划等问题 Dantzig 件集成了这些算法比如 语法比较复杂不易掌握 规划等的专业软件 非 科学实验中经常遇到线性规划 解决这类问题广泛使用的方法为美国数学家 现已有很多数学软 等 但是这类软件 非线性 并且 等 高 级 语 言 交 互 的 接 Lingo 口 这样 可以非常方便的在高级语言程序中进行多次或者循环地进行 而且计算 规划 出的结果可以返回到程序中用于后续计算 作为一款解决线性规划 、 因为程序简单直观得到广泛应用 提供 了 与 通过动态链接库文件嵌入到 提高了程序的运行效率 C、C＋＋、JAVA、FORTRAN 大大减少了人工干预 C、C＋＋、JAVA 等程序中 。Lingo ， ， 。 ， ， 。 ， ， 。 函数关闭这个 文件 。 Log 这样 Lingo 与 C＋＋之间的接 ogFileLng 口环境就建立好了 。 1．2 Lingo 与 C＋＋之间数据传递 。 Lingo 函数与 传递是由 程序中的 ＠POINTER （n） 数据传递正确与否是影响程序计算结果的重要因素 数据 C＋＋程序中的 LSsetPointerLng （pLSenvLingo pL，double* pdPointer，int* pn- 函数中的第一参 指 指该函 这样可以 PointersNow） 数指的是第一步中创建的 的是 数是第几次被调用 保证数据正确地传给相对应的变量 第二个参数 而 中的 C＋＋程序要传递给 与 句柄 的数据 函数共同完成的 。LSsetPointerLng ＠POINTER（n） pnPointersNow pdPointer 相对应 Lingo Lingo n ， ， ， ， LSsetPointerLng pdPointer 函 数 将 这样 Lingo ／ ／ （C＋＋ 就可以利用内存的数据进行计算 程序中代码 。 ） 的 内 存 地 址 传 给 语句如下 Lingo， ： 。 接口实现 nError ＝ LSsetPointerLng （ pLINGO， dProfit， ＆nPointer- 1 C＋＋与 与 Lingo 等 高 级 语 言 接 口 的 主要 思 想 是 Lingo 提 供 一 个 动 态链接 库 文 件 VC、FORTRAN （DLL）， 的 命 令 脚 本 语 言 Lingo 与高级语言之间进行数据传递以及各种操作 （command script）， ： 使 得 高 级 语 言可 以 直 这 样 就 可 以 下面简 。 Lingo 接 运 行 在 单介绍一下 Lingo Lingo 建立 Lingo 添 加 头 文 件 与 与 C＋＋混合编程的方法 C＋＋的连接 “lingd90．h”， 。 1．1 ， 工程中 文件中 。 的 对 象 ， ＃include“lingd90．h” 并且用 下面就可以进入代码的编写 调 用 函 数 动 态 链 接 库 文 件 到 语 句将 其 写 入 所 包 含 头 的 “Lingd90．lib” 首先要创建一个 Lingo ， 若 调 用 成 功 则 返 回 一 个 pLSenvLINGO LScreateEnvLng（） ， 之 后 就 要 调 用 类 型 的 句 柄 文件用于保存计算结果 Lingo 。 函数创建一个 FileLng（） log 对结果的分析如灵敏度分析 ， 在计算完后必须调用 。 LSopenLog- 以及 lingo LScloseL- sNow）； ！ （lingo 程序中的代码 ） profit ＝ ＠pointer（1）； C＋＋中的 运行后将会把 变量 计 算 结 果 也 同 样 由 这 两个 函 数 进 行 传 递 数据传递给 dProfit 。 lingo profit 传 递 给 ＠POINTER （n） LSsetPointerLng 的语句必须写成这种形式 ＠POINTER（n） ： ／ ／ （C＋＋ 程序中代码 ） 函 数 ， 程序中的 这 时 由 ， 不 过 这 时 nError ＝LSsetPointerLng （pLINGO，＆dObjective，＆nPointer- sNow）； ！ （lingo 程序中的代码 ） ＠pointer（4）＝rObj； 这 样 就 可 以 将 lingo 运 算 结 果 传 递 给 C ＋＋程 序 中 的 robj 作者简介 ： 吴兴远 男 湖北武汉人 武汉大学本科生 （1987-）， 研究方向为能源动力系统及其自动化 ， ， 科生 ， 研究方向为能源动力系统及其自动化 ， 莫小宝 ； （1987～）， 男 ， 湖北武汉人 ， 武汉大学本 李佳 ； （1988-）， 女 ， 湖北武汉人 ， 武汉大学本科生 ， 研究方向为自动化 。 

74- - 软 件 导 刊 年 2009 。 变量 dObjective 类型的数据即 据必须是 以可以直接进行数组的传递 double 型的 double ， 必须注意的是 型的数据 另外两者之间传递的其实都是指针 可以运算的都是双精度 C＋＋中传递给 的数 所 Lingo 所以 Lingo ， ， 。 1．3 lingo C＋＋中的控制脚本语言控制 由 在完 成 了 建 立 链 接 和 数据传 递 后 下 一 步 就 要 开 始 运 算 的 动 态 链 接 库 文 件 提 供 了 C＋＋语言控制 LSexecuteScriptLng （pLingo， 这个函数用于 的运行 的计算 Lingo 其中 lingo 的句柄 cScript） 指的是 字符串就是控制 以根据程序要实现的功能来编写 ，cScript Lingo Lingo 是字符串首地址 运算的控制脚本语言 。 pLingo 。 该地址中存的 ， 控制脚本程序可 一个简单的例子如 ， “SET E- 其 中 CHOIN 1 ＼n TAKE SIMPLE．LNG ＼n GO ＼n QUIT ＼n” （i））； ＠for（computers（i）：produce（i）＜＝limit（i））； ＠sum（computers（i）：labor（i）＊produce（i））＜＝160； data： ＠pointer （4） ＝rObj；＠pointer （5） ＝＠status （）；＠pointer （6） ＝ ， produce； Enddata end 主要代码 C＋＋ ： for（i＝0；i＜5；i＋＋） ｛ ． ． ． pLINGO ＝ LScreateEnvLng（）； nError ＝ LSopenLogFileLng（pLINGO，＂LINGO．log＂）； SET ECHOIN 1 是导入并运行 设 置 显 示 方 式 文件 Simple．LNG 与 到此 Lingo C＋＋之间的接口问题已解决 ， 方法解决一个线性规划的问题 ，TAKE Simple．LNG ＼n GO ＼n ，QUIT ＼n 为退出 。 下面利用这种 if （ nError） goto ErrorExit； ／ ／ ＠POINTER（1） 。 nError ＝ LSsetPointerLng （ pLINGO， dProfit， 计算实例 2 某公司生产两种型号的电脑分别为标准型和改进型 台 型每天至多可以生产 100 ， 个工时 台标准型电脑耗费 工厂一天可用总工时不超过 得利润如下表 单位 1 （ ￥） 改进型每天至多 一台改进型为 标准 。 生产一 并且该 每台型号的电脑在每天可获 台 120 。 个工时 2 ， ， 160。 表 1 每台型号电脑日利润 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 标准型 改进型 a b 100 201 95 195 96 203 100 202 102 205 ＆nPointersNow）； if （ nError） goto ErrorExit； ． ． ． ／ ／ ＠POINTER（6） nError ＝ LSsetPointerLng （ pLINGO， dProduce， ＆nPointersNow）； if （ nError） goto ErrorExit； strcpy （cScript，＂SET ECHOIN 1 ＼n TAKE SIMPLE． LNG ＼n GO＼n QUIT ＼n＂）； nError ＝LSexecuteScriptLng （pLINGO，cScript）； ／ ／ Run the script if （ nError） goto ErrorExit； LScloseLogFileLng（ pLINGO）； ／ ／ Close the log file 求这星期每天应生产两种型号各多少台使得每天的利润 ． ． ． Z 最大 （ 假设当天生产当天就出售完 ） 台 设生产标准型 对于每一天 ， 改进型 台 y ， x ｝ ／ 省略代码位置 ｝ ／ ） 结果为 ： 由于篇幅原因这里只列出部分 C＋＋代码 （． ． ． 为 maxz＝az＋by x≤100 y≤120 ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ x+2y≤160 正整数 整数规划 ） x，y∈z（ 由于每天的利润不一样所以用一个 分别求得每天的最优生产量 ， 程序 ， Lingo ： 星期一 星期二 星期三 星期四 星期五 台 台 ） ） 40 60 40 60 100 30 40 60 100 30 （ （$） 16060 15680 15270 16300 16320 标准型 改进型 （ 总利润 循环语句进行 次 5 for 所得结果与实际结果相符合 可见由 解决多级规划与循环规划问题是很方便的 。 混合编程 lingo C＋＋与 。 model：sets： 参考文献 ： computers ／ standard，turbo ／ ： profit，limit，labor，produce； Endsets data： profit＝＠pointer （1）； limit＝＠pointer （2）；labor＝＠pointer （3）； enddata ［rObj］ max ＝＠sum （computers （i）：profit （i） ＊ produce ［1］ 谢 金 星 薛 毅 ． ， 优 化 建 模 与 LINDO ／ LINGO 软 件 ［M］． 北 京 清 华 ： 大学出版社 ，2005. ［2］ 钱颂迪 顾基发 ， ． 运筹学 ［M］． 北京 ： 清华大学出版社 ，1982. 责任编辑 陈晓锋 ： ） （