function - Julia 中的函数类型

Question

考虑以下代码:

julia> function foo(x::Float64)::Float64
           return 2x
       end
foo (generic function with 1 method)

julia> typeof(foo)
typeof(foo)

typeof(foo)肯定是有原因的不会返回更有意义的东西，例如 (Float64 -> Float64) .它是什么？
我在看 Zygote code 时遇到了这个问题.

Answer 1

当你写 typeof(foo)您正在询问 的类型功能 foo .这个函数可以有多个方法 (类型稳定与否 --- 但这是另一个问题)，并且这些方法具有不同的签名(参数类型)，对于其中一些方法，编译器可能能够推断出返回类型，而对于其他方法则可能不能(而您不应该依赖它 AFAICT --- 只是假设大部分时间编译器都做正确的工作)。
举个例子，考虑一下这段代码(1个函数，2个方法):

julia> f1(::Int) = 1
f1 (generic function with 1 method)

julia> f1(::Bool) = 2
f1 (generic function with 2 methods)

julia> typeof(f1)
typeof(f1)

julia> methods(f1)
# 2 methods for generic function "f1":
[1] f1(::Bool) in Main at REPL[21]:1
[2] f1(::Int64) in Main at REPL[20]:1

现在引用您所写的返回值规范:

f(x)::Float64 = x

它们不仅仅是断言。 Julia 实际上做了两件事:

它将返回值转换为请求的类型

断言转换成功

这是相关的，例如在我的函数中 f上面你可以写:

julia> f(1)
1.0

julia> f(true)
1.0

并且您可以看到发生了转换(不仅是断言)。
这种风格在类型不稳定的代码中非常相关(例如，当使用 DataFrame 是一种类型不稳定的数据结构时)，因为这样的断言可以帮助“打破类型不稳定链”在你的代码中(如果你有它的某些部分不是类型稳定)。

编辑

Could this not be resolved by using Union{Int, Bool} -> Int? for f1, for example? And similarly for type instability? I guess that would require the code to be compiled for all input types and therefore lose the advantages of JIT?

但是如果对于 Int Int被退回并为 Bool Bool被退回？考虑例如identity功能。
也拿下面的例子:

julia> f(x) = ("a",)[x]
f (generic function with 1 method)

julia> @code_warntype f(2)
Variables
  #self#::Core.Compiler.Const(f, false)
  x::Int64

Body::String
1 ─ %1 = Core.tuple("a")::Core.Compiler.Const(("a",), false)
│   %2 = Base.getindex(%1, x)::String
└──      return %2

julia> Base.return_types(f)
1-element Array{Any,1}:
 Any

@code_warntype正确识别如果此函数返回某些内容，则保证为 String然而，return_types正如 Przemysław 建议的那样告诉您它是 Any .所以你可以看到这是一件很难的事情，你不应该盲目地依赖它——假设它是由编译器来决定它可以推断出什么。特别是 - 出于性能原因 - 编译器可能会放弃进行推理，即使理论上这是可能的。
在您的问题中，您可能指的是例如Haskell 提供，但在 Haskell 中有一个限制，即函数的返回值可能不取决于传递的参数的运行时值，而仅取决于参数的类型。 Julia 中没有这样的限制。