julia - 我可以在函数定义中使用函数参数的子类型吗？

Question

我想在函数定义中使用函数参数的子类型。这可能吗？例如，我想写这样的内容:

g{T1, T2<:T1}(x::T1, y::T2) = x + y

这样g将被定义为任何 x::T1和任何y这是 T1 的子类型。显然，如果我知道，例如 T1永远是Number ，那么我可以写g{T<:Number}(x::Number, y::T) = x + y这会很好用。但这个问题适用于 T1 的情况直到运行时才知道。

如果您想知道我为什么要这样做，请继续阅读:

对我想要做的事情的完整描述会有点麻烦，但下面是一个简化的示例。

我有一个参数化类型，以及一个在该类型上定义的简单方法:

type MyVectorType{T}
    x::Vector{T}
end
f1!{T}(m::MyVectorType{T}, xNew::T) = (m.x[1] = xNew)

我还有另一种类型，其抽象父类(super class)型定义如下

abstract MyAbstract
type MyType <: MyAbstract ; end

我创建了 MyVectorType 的实例向量元素类型设置为MyAbstract使用:

m1 = MyVectorType(Array(MyAbstract, 1))

我现在想要放置 MyType 的实例在MyVectorType 。我可以做到这一点，因为 MyType <: MyAbstract 。但是，我无法使用 f1! 执行此操作，因为函数定义意味着 xNew类型必须为 T ，和T将是MyAbstract ，不是MyType .

我能想到的解决这个问题的两个方法是:

f2!(m::MyVectorType, xNew) = (m.x[1] = xNew)
f3!{T1, T2}(m::MyVectorType{T1}, xNew::T2) = T2 <: T1 ? (m.x[1] = xNew) : error("Oh dear!")

第一个本质上是鸭子类型解决方案。第二个在第一步中执行适当的错误检查。

哪个是首选？还是有我不知道的第三种更好的解决方案？

Answer 1

定义函数的能力 g{T, S<:T}(::Vector{T}, ::S)被称为“三角调度”，作为对角调度的类比:f{T}(::Vector{T}, ::T) 。 (想象一个带有类型层次结构的表，标记了行和列，其排列方式使得 super 类型位于顶部和左侧。行代表第一个参数的元素类型，列代表第二个参数的类型。对角分派(dispatch)将只匹配表格对角线上的单元格，而三角形调度则匹配对角线及其下方的所有内容，形成一个三角形。)

这还没有实现。这是一个复杂的问题，尤其是当您开始考虑 T 的范围时和S在函数定义之外和不变性的上下文中。请参阅issue #3766和 #6984了解更多详情。

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所以，实际上，在这种情况下，我认为鸭子类型就很好了。您依赖 myVectorType 的实现在分配元素时进行错误检查，在任何情况下都应该这样做。

基本 Julia 中用于设置数组元素的解决方案如下:

f!{T}(A::Vector{T}, x::T) = (A[1] = x)
f!{T}(A::Vector{T}, x) = f!(A, convert(T, x))

请注意，它不担心类型层次结构或子类型“三角形”。它只是尝试转换 x至T ...这是一个无操作 if x::S, S<:T 。和convert如果无法进行转换或不知道如何进行转换，则会抛出错误。

<小时/>

更新:这现已在最新的开发版本(0.6-dev)上实现!在这种情况下，我认为我仍然建议使用 convert就像我最初回答的那样，但您现在可以以从左到右的方式在静态方法参数中定义限制。

julia> f!{T1, T2<:T1}(A::Vector{T1}, x::T2) = "success!"

julia> f!(Any[1,2,3], 4.)
"success!"

julia> f!(Integer[1,2,3], 4.)
ERROR: MethodError: no method matching f!(::Array{Integer,1}, ::Float64)
Closest candidates are:
  f!{T1,T2<:T1}(::Array{T1,1}, ::T2<:T1) at REPL[1]:1

julia> f!([1.,2.,3.], 4.)
"success!"