如何在 Scala 中实现通用数学函数答案

【问题标题】：How do I implement a generic mathematical function in Scala如何在 Scala 中实现通用数学函数
【发布时间】：2010-10-29 22:47:45
【问题描述】：

我刚刚开始使用 Scala，而我认为应该很简单的事情却很难弄清楚。我正在尝试实现以下功能：

def square(x:Int):Int = { x * x }

这很好用，但如果我想让这个函数适用于任何类型的数字，我希望能够执行以下操作：

def square[T <: Number](x : T):T = { x * x }

这抱怨并说：错误：值*不是类型参数T的成员

我需要为此实现一个特征吗？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

那是我在 Stack Overflow 或关于 Scala 中的first questions 之一。问题在于 Scala 保持与 Java 的兼容性，这意味着它的基本数字类型等同于 Java 的原语。

问题在于 Java 原语不是类，因此没有允许“数字”超类型的类层次结构。

说得更清楚一点，Java 以及因此 Scala 在Double 的+ 和Int 的+ 之间没有任何共同点。

Scala 最终绕过这个限制的方法是使用Numeric 及其子类Fractional 和Integral，即所谓的类型类模式。基本上，你可以这样使用它：

def square[T](x: T)(implicit num: Numeric[T]): T = {
    import num._
    x * x
}

或者，如果您不需要任何数字操作，但您调用的方法需要，您可以使用 context bound 语法进行类型声明：

def numberAndSquare[T : Numeric](x: T) = x -> square(x)

有关详细信息，请参阅我自己的问题中的答案。

【讨论】：

很好的解释。我不得不用谷歌搜索 Typeclass Pattern - 不知道它存在。谢谢。
如果你有这个怎么办：def squareAddOne[T](x: T)(implicit num: Numeric[T]): T = { import num._; x * x + 1 }你如何将 Int 添加到 Numeric？
哦，我想我的问题在这里得到了回答：stackoverflow.com/a/2388386/901263
@JohnPeterThompsonGarcés 是的。 zero and one 有 Numeric 常量，还有 fromInt。因为你可以否定并且你有一个，所以所有的“int”都是可用的，但你不能组合其他任何东西。

【解决方案2】：

您可以将square 定义为：

def square[T: Numeric](x: T): T = implicitly[Numeric[T]].times(x,x)

这种方法的优点是它适用于任何隐式转换为 Numeric[T] 的类型 T（即 Int、Float、Double、Char、BigInt、...，或您为其提供隐式转换）。

编辑： 不幸的是，如果你尝试List(1,2,3).map(square) 之类的东西，你会遇到麻烦（具体来说，你会得到一个编译错误，比如“找不到 Numeric[T] 类型的证据参数的隐含值”。为了避免这个问题，你可以重载square 以返回一个函数：

object MyMath {
   def square[T: Numeric](x: T) = implicitly[Numeric[T]].times(x,x)
   def square[T: Numeric]: T => T = square(_)
}

希望对类型推断器有更好理解的人能解释为什么会这样。

正如 Derek Williams 在scala-user mailing list thread 中指出的那样，您也可以致电List(1,2,3).map(square(_))。

【讨论】：