適當類層次矢量

我想有一個一般的矢量抽象類/性狀，指定某些方法中，例如：適當類層次矢量

trait Vec 
{ 
    def +(v:Vec):Vec 
    def *(d:Double):Vec 

    def dot(v:Vec):Double 
    def norm:Double 
}

我想有Vec2D和Vec3D延伸Vec：

class Vec2D extends Vec { /* implementation */ } 
class Vec3D extends Vec { /* implementation */ }

但是，我怎麼可以，使Vec2D只能被添加到其他Vec2D而不是Vec3D？

現在我只是實施Vec2D和Vec3D沒有一個共同的Vec祖先，但這是繁瑣的重複代碼。我必須實現所有依賴於這些類的幾何類（例如，Triangle,Polygon,Mesh，...）兩次，一次爲Vec2D，再次爲Vec3D。

我看到了java的實現：javax.vecmath.Vector2d和javax.vecmath.Vector3d沒有共同的祖先。這是什麼原因？有沒有辦法在scala中克服它？

來源

2011-01-23 dsg

由於requested，設計基本特徵的最有用的方法既涉及CRTP和的self-type annotation。

trait Vec[T <: Vec[T]] { this: T => 
    def -(v: T): T 
    def *(d: Double): T 

    def dot(v: T): Double 
    def norm: Double = math.sqrt(this dot this) 
    def dist(v: T) = (this - v).norm 
}

沒有自型，這是不可能調用this.dot(this)作爲dot期望一個T;因此我們需要通過註釋來執行它。

在另一方面，沒有CRTP，我們就不能調用norm上(this - v)爲-回報T，因此，我們需要確保我們的類型T有這種方法，例如聲明T是Vec[T]。

來源

2011-01-24 00:43:31 Debilski

我不確定適當的Scala語法，但您可以實現CRTP，即通過泛型參數定義實際類型。

trait Vec[V <: Vec[V]] { 
    def +(v:V):V 
    ... 
} 

class Vec2D extends Vec[Vec2D] { } 
class Vec3D extends Vec[Vec3D] { } 

class Polygon[V <: Vec[V]] { 
    ... 
}

來源

2011-01-23 11:52:44 Dario

點。語法是正確的，一切！我猜java不支持這個（否則與javax.vecmath有什麼關係）？ – dsg 2011-01-23 12:13:54

其實，我猜java確實支持這個：http://stackoverflow.com/questions/2382915/what-does-this-java-generics-paradigm-do-and-what-is-it-cal-叫 – dsg 2011-01-23 12:56:00

您可以使用自己的類型：

trait Vec[T] { self:T => 
    def +(v:T):T 
    def *(d:Double):T 

    def dot(v:T):Double 
    def norm:Double 
} 

class Vec2D extends Vec[Vec2D] { /* implementation */ } 
class Vec3D extends Vec[Vec3D] { /* implementation */ }

但是，如果這兩種方案都非常相似，你也可以嘗試到抽象的過度尺寸。

sealed trait Dimension 
case object Dim2D extends Dimension 
case object Dim3D extends Dimension 

sealed abstract class Vec[D <: Dimension](val data: Array[Double]) { 

    def +(v:Vec[D]):Vec[D] = ... 
    def *(d:Double):Vec[D] = ... 

    def dot(v:Vec[D]):Double = ... 
    def norm:Double = math.sqrt(data.map(x => x*x).sum) 
} 

class Vec2D(x:Double, y:Double) extends Vec[Dim2D.type](Array(x,y)) 
class Vec3D(x:Double, y:Double, z:Double) extends Vec[Dim3D.type](Array(x,y,z))

當然，這取決於您想要如何表示數據，以及您是否想要可變或不可變實例。而對於「真實世界」的應用程序，你應該考慮http://code.google.com/p/simplex3d/

來源

2011-01-23 12:44:29 Landei

在JVM上使用CRTP模式的共同祖先存在很大的問題。當您使用不同的實現執行相同的抽象代碼時，JVM將會優化代碼（不內聯+虛擬調用）。如果您僅使用Vec3D進行測試，則不會注意到這一點，但如果使用Vec2D和Vec3D進行測試，則會發現性能大幅下降。此外，Escape Analysis不能應用於去優化代碼（無標量替換，不消除新實例）。缺少這些優化會使您的程序減慢3倍（非常圓潤的猜測取決於您的代碼）。

嘗試一些運行約10秒的基準。在Vec2D，Vec3D，Vec2D，Vec3D的同樣的運行測試中。你會看到這樣的圖案：

Vec2D到10秒
Vec3D〜30秒
Vec2D〜30秒
Vec3D〜30秒

來源

2011-01-24 14:46:24 Lex

適當類層次矢量

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