generics - 通用自定义运算符函数 : A Curious Case of a Bad * Instruction

Question

我在 Swift 中使用泛型和自定义运算符时遇到了这个问题。在下面的代码片段中，我引入了两个新的前缀运算符 ∑ 和 ‖，然后将它们的前缀函数分别实现为向量和和乘积。为了不必分别为所有整数和浮点类型实现这些和类似的功能，我定义了两个协议(protocol):Summable(需要 + 实现)和 Multiplicable(需要 * 实现)。此外，我还为 SequenceType 参数实现了两个函数，例如，它们适用于 Array 和 Rage 类型。最后，您可以从片段末尾的 println 调用中看出，除了 ‖(1...100) 之外，这一切都运行良好。此处程序因 EXC_BAD_INSTRUCTION 而崩溃，没有其他事情可以继续。请注意，∑(1...100) 有效，即使它以相同的方式实现。事实上，如果我将 return reduce(s, 1, {$0 * $1}) 行中的初始值更改为 0，则程序将无误地完成，尽管对 ‖ 的调用输出错误。

所以，这一切都归结为使用 0 或 1 作为初始值!？当有问题的行中的代码被解包成多行时，很明显崩溃发生在 $0 * $1 处。另请注意，我应该能够直接传递 + 和 * 运算符函数，而不是闭包 {$0 * $1} 和 {$0 + $1}。 las，这会冒犯编译器:“不允许部分应用泛型方法”。

有什么想法吗？将 1(或任何非零 Int)交换为 0 怎么会导致崩溃？为什么这只发生在乘法范围内，而初始值为 0 或 1 的加法范围可以正常工作？

prefix operator ∑ {}
prefix operator ∏ {}

protocol Summable { func +(lhs: Self, rhs: Self) -> Self }
protocol Multiplicable { func *(lhs: Self, rhs: Self) -> Self }

extension Int: Summable, Multiplicable {}
extension Double: Summable, Multiplicable {}

prefix func ∑<T, S: SequenceType where T == S.Generator.Element, 
    T: protocol<IntegerLiteralConvertible, Summable>>(var s: S) -> T {
    return reduce(s, 0, {$0 + $1})
}

prefix func ∏<T, S: SequenceType where T == S.Generator.Element, 
    T: protocol<IntegerLiteralConvertible, Multiplicable>>(var s: S) -> T {
    return reduce(s, 1, {$0 * $1})
}

let ints = [1, 2, 3, 4]
let doubles: [Double] = [1, 2, 3, 4]

println("∑ints = \( ∑ints )") // --> ∑ints = 10
println("∑doubles = \( ∑doubles )") // --> ∑doubles = 10.0
println("∑(1...100) = \( ∑(1...100) )") // --> ∑(1...100) = 5050

println("∏ints = \( ∏ints )") // --> ∏ints = 24
println("∏doubles = \( ∏doubles )") // --> ∏doubles = 24.0
println("∏(1...100) = \( ∏(1...100) )") // --> CRASH: EXC_BAD_INSTRUCTION

编辑:虽然对我来说相当尴尬，但我在这段代码中犯的错误是对你编程眼力的一次可爱考验。在阅读下面马丁的回答之前，看看您是否能弄明白。当你这样做时，你会对自己感觉良好。 (但是，我可能需要寻找其他职业。)

Answer 1

那是一个简单的整数溢出。您尝试计算阶乘

1 * 2 * ... * 100 = 100!
= 93326215443944152681699238856266700490715968264381621468592963895217599993229915608941463976156518286253697920827223758251185210916864000000000000000000000000
≈ 9.33 × 10^157

根据 Wolfram Alpha .初始值为0而不是1，所有乘积都为零，不会溢出发生。

∏(1...20) = 2432902008176640000

按预期工作并且是可以存储在64 位整数。

在 Swift 中，整数计算不会“回绕”，但如果结果不符合目标数据类型。

Swift 有特殊的“溢出运算符”&+, &*, ... 具有不同的整数计算溢出行为，见"Overflow Operators"在 Swift 文档中。