Scala 中的类型参数化答案

【问题标题】：Type parameterization in ScalaScala 中的类型参数化
【发布时间】：2011-02-19 16:12:10
【问题描述】：

所以我现在正在学习 Scala，我正在尝试创建一个向量空间为 3（x、y、z 坐标）的抽象向量类。我正在尝试将其中两个向量与以下代码一起添加：


package math

class Vector3[T](ax:T,ay:T,az:T) {
  def x = ax
  def y = ay
  def z = az
  override def toString = "&lt"+x+", "+y+", "+z+"&gt"
  def add(that: Vector3[T]) = new Vector3(x+that.x, y+that.y, z+that.z)
}

问题是我不断收到此错误：

错误：类型不匹配；
发现： T
必需：字符串
def 添加（即：Vector3[T]）= 新 Vector3(x+that.x, y+that.y, z+that.z)

我试过注释掉上面的“toString”方法，但这似乎没有任何效果。谁能告诉我我做错了什么？

【问题讨论】：

标签： templates scala

【解决方案1】：

使用 Scala 2.8，您可以编写：

case class Vector3[T: Numeric](val x: T, val y: T, val z: T) {
  override def toString = "(%s, %s, %s)" format (x, y, z)

  def add(that: Vector3[T]) = new Vector3(
    plus(x, that.x),
    plus(y, that.y),
    plus(z, that.z)
  )

  private def plus(x: T, y: T) = implicitly[Numeric[T]] plus (x, y)
}

让我解释一下。首先，T: Numeric 是一个上下文绑定，它隐式地为您的类提供了一个 Numeric[T] 实例。

Numeric[T] trait 提供对数值类型的操作，

trait Numeric[T] extends Ordering[T] {
  def plus(x: T, y: T): T
  def minus(x: T, y: T): T
  def times(x: T, y: T): T
  def negate(x: T): T
  // other operations omitted
}

表达式 implicitly[Numeric[T]] 检索此隐式上下文，以便您可以对具体参数 x、y 和 z 执行诸如 plus 之类的操作，如上面的私有方法中所示。

您现在可以构造 add 和 Vector3 的不同实例，例如 Int 和 Double 的：

scala> Vector3(1,2,3) add Vector3(4,5,6)                                  
res1: Vector3[Int] = (5, 7, 9)

scala> Vector3(1.1, 2.2, 3.3) add Vector3(4.4, 5.5, 6.6)                      
res2: Vector3[Double] = (5.5, 7.7, 9.899999999999999)

旁注：可以使用隐式转换将值转换为 Numeric[T].Ops 实例，这样可以改为编写以下代码：

  def add(that: Vector3[T]) = new Vector3(x + that.x, y + that.y, z + that.z)

我故意选择不使用这些隐式转换，因为它们（可能）通过创建临时包装对象而导致一些性能损失。实际性能影响取决于 JVM（例如，它在多大程度上支持逃逸分析以避免堆上的实际对象分配）。使用上下文绑定和implicitly 避免了这种潜在的开销......以一些冗长为代价。

【讨论】：

【解决方案2】：

您没有限制类型参数 T，因此编译器回退到将 + 解释为字符串连接。

【讨论】：

【解决方案3】：

问题是T。它的类型为Any，但Any 没有+ 运算符。关于 String 的错误有点错过领先。所以你将不得不定义绑定到一个类型的最小值。

【讨论】：

在 2.8 中这是Ops，或者我被告知。我不知道在 2.7 中要做什么，但我是 Scala 新手。

【解决方案4】：

@sblundy 和 @Randall Schulz 的答案当然都是正确的，但如果您需要一些关于如何约束 T 的更具体建议，那么如何：

class Vector3[T <% Double](ax:T,ay:T,az:T) {
...
}

【讨论】：