具有原始数据类型的 Java 模板作为 C++ 模板答案

【问题标题】：Java template with primitivedata types as C++ templates具有原始数据类型的 Java 模板作为 C++ 模板
【发布时间】：2016-12-09 12:21:06
【问题描述】：

我想使用模板/泛型在 Java 中实现一个函数，就像在 C++ 中一样。我尝试在 Java 中使用具有原始值（int、double、...）的泛型，但是对于下面的函数意味着我从编译器得到以下错误：

错误：二元运算符 '+' sum += value 的操作数类型错误；第一的类型：双秒类型：T 其中 T 是类型变量：T 扩展在方法mean(T[])中声明的对象

我尝试将 T 替换为不同的值，但找不到答案。正确的做法是什么？

// Java code
private <T> double mean(T[] data) {
    double sum = 0;
    for (T value : data)
        sum += value;

    return sum / data.length;
}

【问题讨论】：

标签： java templates

【解决方案1】：

简单地说：你不能。

相对于 C++ 模板； Java 泛型仅适用于 reference 也就是“对象”类型。不，没有办法解决这个问题。

这里的关键是：Java 泛型不与 C++ 模板相同。

在 C++ 方面，编译器确实从您的模板中创建了特定于类型的代码。对于 java，泛型是（不多于）语法糖，围绕着采用 Object 参数的方法。换句话说：编译器执行所有转换，因此看起来您的 List<String> 真的只适用于字符串。但是List<String> 或List<Integer> 没有特殊/不同的编译单元。只有一个 List.class 可以在所有地方与 Object 一起使用。

所以基本的答案是：两个概念在两种不同的编程语言中看起来在语法上相同的事实......并不能使它们在语义上相同。

并且记录在案：正如另一个答案所暗示的那样，您可以使用<T extends Number> 之类的东西，然后使用另一种语法糖（称为自动装箱或拆箱）。但要注意后果：基本上是自动装箱翻译为：中间 Long、Integer、...对象的创建。换句话说：广泛使用，可能会对性能产生重大影响（例如，在处理具有原始值的非常大的数组时）；因为没有什么比创建大量立即变成“垃圾”（从而触发 GC 活动！）的对象更“糟糕”了！

【讨论】：

【解决方案2】：

Java 中不能有带有原始类型参数的泛型函数。

您可以使用盒装原语（java.lang.Integer、java.lang.Double 等）来近似解决方案，并且所有这些类都实现了java.lang.Number 接口。

使用数组的解决方案：

private static <T extends Number> double mean(T[] data) { 
    double sum = 0;
    for (T number : data)
        sum += number.doubleValue();

    return sum / data.length;
} 

public static void main(String[] args) { 
    Double[] data = new Double[] {12.0, 16.0};
    System.out.println(mean(data));
}

【讨论】：