struct - 允许在 D 中进行 [i] 和 .xyz 操作的快速向量结构？

Question

我想在 D 中创建一个像这样工作的向量结构:

vec u, v;
vec w = [2,6,8];
v.x = 9; // Sets x
v[1] = w.y; // Sets y
u = v; // Should copy data

稍后我还想添加 u = v * u 之类的内容等等，但上述内容现在就可以了。
这就是我已经走了多远:

struct vec3f
{
    float[3] data;
    alias data this;
    @property
    {
        float x(float f) { return data[0] = f; }
        float y(float f) { return data[1] = f; }
        float z(float f) { return data[2] = f; }
        float x() { return data[0]; }
        float y() { return data[1]; }
        float z() { return data[2]; }
    }
    void opAssign(float[3] v)
    {
        data[0] = v[0];
        data[1] = v[1];
        data[2] = v[2];
    }
}

现在这几乎使它像我想要的那样工作，但我不确定这是否“正确”。 opAssign() 是否应该返回一些值？

我也想知道这是否真的尽可能快？我是否尝试过添加 alias data[0] x;等等，但这不起作用。有任何想法吗？或者这是“它是如何完成的”？也许编译器足够聪明，可以确定属性函数或多或少是别名？

Answer 1

总的来说，这看起来很合理。出于赋值链的目的，opAssign 可以说应该返回 v。但是，在实践中，这经常被忽略并且可能会导致性能下降(我不知道)。与 D1 不同，您可以从 D2 中的函数返回静态数组。

就性能而言，考虑这一点的最佳方法是在装配级别。假设启用内联，x()几乎肯定会被内联。静态数组直接存储在结构中，无需额外的间接层。指令return data[0];将导致编译器生成代码以从结构开头的偏移量读取。这个偏移量将在编译时知道。因此，最有可能调用x()将生成与 x 完全相同的汇编指令实际上是一个公共(public)成员变量。

但是，另一种可能性是使用匿名联合和结构:

struct vec3f
{
    union {
        float[3] vec;

        struct {
            float x;
            float y;
            float z;
        }
    }

    alias vec this;  // For assignment of a float[3].

}

请注意，尽管 alias this现在有相当多的错误，除非您愿意提交一些错误报告，否则您可能不应该使用它。