使用 `pow` 的 Swift 2 协议(protocol)扩展

Question

我试图赋予任何数字任意幂的能力(具体来说，2)。这似乎是使用协议(protocol)扩展的绝佳机会，而不是向 Float、Double、Int 等添加扩展。

protocol Raisable {
    func raise(exponent : Self) -> Self
}

extension Raisable where Self : SignedNumberType {
    func raise(exponent : Double) -> Self {
        return Self(pow(Double(self), exponent))
    }
}

protocol Squarable : Raisable {
    func squared() -> Self
}

extension Squarable {
    func squared() -> Self {
        return self.raise(2)
    }
}

编译器显示“无法找到接受类型为“(Self)”的参数列表的类型“Double”的初始值设定项”。

有什么想法可以改变 raise: 来解决这个问题吗？

提前致谢。

Answer 1

这里有很多重叠的问题，可能无法很好地解决(即使解决了，结果也不会很好)。让我们来看看其中的一些。

protocol Raisable {
    func raise(exponent : Self) -> Self
}

好的，我们已经遇到了第一个问题。考虑如果 Self是 Int 。 Int(2).raise(-1)的结果是什么？它应该是 0.5，但这不是一个整数。您打算四舍五入到 1 吗？这绝对与您为 Double 编写的代码不同.

extension Raisable where Self : SignedNumberType {
    func raise(exponent : Double) -> Self {
        return Self(pow(Double(self), exponent))
    }
}

这要求每一个可能的SignedNumberType可与 Double 相互转换，这不是 promise 的，甚至不是可取的。例如，一个复数满足SignedNumberType的所有要求。 ，将复数提升为实数指数是合理的，但是 pow不是正确的功能。您确实需要使用差异化代码来处理这些情况。特别考虑 i^2 的情况，这是真实的，所以只是投影 i到它的实数分量( 0 )上，然后进行平方，这将导致非常令人惊讶的结果。

extension Squarable {
    func squared() -> Self {
        return self.raise(2)
    }
}

除了其他问题之外，这是非常非常慢的(比 self*self 或 self<<1 在适用的情况下慢几个数量级)。如果它显着提高了可读性，那并不是世界末日，但事实似乎并非如此。

一般来说，Swift 不鼓励采用“某个数字，我不在乎什么类型”的函数。大多数情况下，您需要编写代码来处理数字转换并考虑溢出、截断等情况。如果您想将所有内容提升为 Double ，您通常需要有意这样做，而不是通过协议(protocol)。

但是关于扩展，这里仍然有一些东西需要学习。我们当然可以创建一个squared()轻松方法并将其附加到各种类型。例如:

protocol Multipliable {
    func *(lhs: Self, rhs: Self) -> Self
}

extension Multipliable {
    func squared() -> Self {
        return self * self
    }
}

extension Int: Multipliable {}
extension Double: Multipliable {}

2.squared()
(2.1).squared()