java - Scala(或Java)中泛型函数的专业化

是否可以在scala中专门化泛型函数(或类)?例如,我想编写一个将数据写入bytebuffer的通用函数:

def writeData[T](buffer: ByteBuffer, data: T) = buffer.put(data)

但是,由于put方法只需要一个字节并将其放入缓冲区,因此我需要将它专门化为int和long,如下所示:
def writeData[Int](buffer: ByteBuffer, data: Int) = buffer.putInt(data)
def writeData[Long](buffer: ByteBuffer, data: Long) = buffer.putLong(data)

它不会编译。当然,我可以分别编写3个不同的函数writebyte、writeint和writelong,但假设一个数组还有另一个函数:
def writeArray[T](buffer: ByteBuffer, array: Array[T]) {
  for (elem <- array) writeData(buffer, elem)
}

如果没有专门的writedata函数,这将无法工作:我将不得不部署另一组函数writeByteArray、writeInArray和writeLongArray。每当我需要使用依赖类型的写函数时,就必须以这种方式处理这种情况并不酷。我做了一些研究,一个可能的解决方法是测试参数的类型:
def writeArray[T](buffer: ByteBuffer, array: Array[T]) {
  if (array.isInstanceOf[Array[Byte]])
    for (elem <- array) writeByte(buffer, elem)
  else if (array.isInstanceOf[Array[Int]])
    for (elem <- array) writeInt(buffer, elem)
  ...
}

这可能有效,但效率较低,因为与专用函数版本不同,类型检查是在运行时完成的。
所以,我的问题是,在Scala或Java中,解决这类问题的最理想的方法是什么?感谢您的帮助!

最佳答案

如果你能有一个既紧凑又高效的解决方案,那不是很好吗?事实证明,考虑到scala的@specialized功能,您可以。首先是一个警告:这个特性有点问题,如果您试图将它用于太复杂的事情,它可能会中断。但对于这个案例,它几乎是完美的。
@specialized注释为每个基元类型创建单独的类和/或方法,然后在编译器确定基元类型是什么时调用它而不是通用版本。唯一的缺点是,它完全自动地完成所有这些工作——您不需要填写自己的方法。这是一种耻辱,但是您可以使用类型类来克服这个问题。
让我们看一些代码:

import java.nio.ByteBuffer
trait BufferWriter[@specialized(Byte,Int) A]{
  def write(b: ByteBuffer, a: A): Unit
}
class ByteWriter extends BufferWriter[Byte] {
  def write(b: ByteBuffer, a: Byte) { b.put(a) }
}
class IntWriter extends BufferWriter[Int] {
  def write(b: ByteBuffer, a: Int) { b.putInt(a) }
}
object BufferWriters {
  implicit val byteWriter = new ByteWriter
  implicit val intWriter = new IntWriter
}

这给了我们一个一般的BufferWriter特性,但是我们用适当的实现覆盖了我们想要的每个特定的基元类型(在本例中为ByteInt)。专门化足够智能,可以将这个显式版本与它通常用于专门化的隐藏版本链接起来。所以你有你的自定义代码,但是你如何使用它?这就是隐式VAL出现的地方(为了速度和清晰度,我这样做了):
import BufferWriters._
def write[@specialized(Byte,Int) A: BufferWriter](b: ByteBuffer, ar: Array[A]) {
  val writer = implicitly[BufferWriter[A]]
  var i = 0
  while (i < ar.length) {
    writer.write(b, ar(i))
    i += 1
  }
}

A: BufferWriter表示法意味着要调用这个write方法,您需要有一个隐式的BufferWriter[A]工具。我们已经为它们提供了BufferWriters中的VAL,因此应该进行设置。让我们看看这是否有效。
val b = ByteBuffer.allocate(6)
write(b, Array[Byte](1,2))
write(b, Array[Int](0x03040506))
scala> b.array
res3: Array[Byte] = Array(1, 2, 3, 4, 5, 6)

如果您将这些东西放在一个文件中,并开始使用javap -c -private搜索类,您将看到正在使用适当的基元方法。
(请注意,如果不使用专门化,此策略仍然可以工作,但必须在循环内装箱值才能将数组复制出来。)

本文翻译自 https://stackoverflow.com/questions/13173181/

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标签 java scala generics specialized-annotation


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