使用 `pow` 的 Swift 2 协议(protocol)扩展

Question

我试图赋予任何数字以任意次方(特别是 2)的能力。这似乎是使用协议(protocol)扩展而不是向 Float、Double、Int 等添加扩展的绝好机会。

protocol Raisable {
    func raise(exponent : Self) -> Self
}

extension Raisable where Self : SignedNumberType {
    func raise(exponent : Double) -> Self {
        return Self(pow(Double(self), exponent))
    }
}

protocol Squarable : Raisable {
    func squared() -> Self
}

extension Squarable {
    func squared() -> Self {
        return self.raise(2)
    }
}

编译器显示“找不到接受‘(Self)’类型参数列表的‘Double’类型的初始值设定项”。

有什么想法可以更改 raise: 来解决这个问题吗？

提前致谢。

Answer 1

这里有很多重叠的问题可能无法很好地解决(即使你解决了，结果也不会很好)。让我们来看看其中的一些。

protocol Raisable {
    func raise(exponent : Self) -> Self
}

好的，我们已经有了第一个问题。考虑是否Self是Int . Int(2).raise(-1) 的结果是什么？ ？它应该是 0.5，但这不是整数。你打算四舍五入到1吗？这绝对不同于您为 Double 编写的代码.

extension Raisable where Self : SignedNumberType {
    func raise(exponent : Double) -> Self {
        return Self(pow(Double(self), exponent))
    }
}

这需要每一个可能的 SignedNumberType可转换为 Double ，这是没有 promise 的，甚至是不可取的。例如，复数满足 SignedNumberType 的所有要求, 并且将复数提高到实指数是合理的，但是 pow不是正确的功能。您确实需要使用差异化代码来处理这些情况。特别考虑 i^2 的情况，这是真实的，所以只是投影 i到它的实数分量 (0) 上，然后对其求平方会得到一个非常令人惊讶的结果。

extension Squarable {
    func squared() -> Self {
        return self.raise(2)
    }
}

除了其他问题，这非常非常慢(比 self*self 或 self<<1 慢几个数量级(如果适用)。如果它显着提高了可读性，那还不是世界末日，但事实似乎并非如此。

一般来说，Swift 不鼓励采用“一些数字，我不在乎什么类型”的函数。在大多数情况下，你需要编写代码来处理数字转换并考虑溢出、截断等情况。如果你想将所有内容提升到Double。 ，您通常需要有意这样做，而不是通过协议(protocol)。

但是这里还有一些关于扩展的东西需要学习。我们当然可以创建一个 squared()方法很容易并将其附加到各种类型。例如:

protocol Multipliable {
    func *(lhs: Self, rhs: Self) -> Self
}

extension Multipliable {
    func squared() -> Self {
        return self * self
    }
}

extension Int: Multipliable {}
extension Double: Multipliable {}

2.squared()
(2.1).squared()