julia - 保持/循环具有相同抽象父类型的对象集合的最佳实践 (Julia)

Question

这是一个初学者问题，我仍在考虑“在 OOP 中”，所以如果我错过了手册中的答案或者答案很明显，我深表歉意。
假设我们有一个抽象类型，

abstract type My_Abstract_type end

以及作为该类型子代的几种具体结构类型:

mutable struct Concrete_struct1 <: My_Abstract_type end
mutable struct Concrete_struct2 <: My_Abstract_type end
...

假设我们有大量具体类型的对象，我们需要存储和循环这些对象。在 Python 中，我们可以创建一个对象列表，然后循环遍历该列表。类似地，在 C++ 中，我们可以创建一个指针数组(My_Abstract_type 类型)，并循环遍历它，多态地调用所需的一切。
但是，我不知道如何在 Julia 中干净利落地做到这一点。我们可以制作一个数组 my_array::Array{My_Abstract_type,1}然后循环遍历它:

for my_object in my_array
    do_something!(my_object)
end

但是，正如这里讨论的 https://docs.julialang.org/en/v1/manual/performance-tips/#man-performance-abstract-container-1 ，这带来了巨大的性能损失(在我的用例中它大约慢了 25 倍)。
一种替代方法是执行以下操作:

my_array1::Array{Concrete_struct1,1}
my_array2::Array{Concrete_struct2,1}
my_array3::Array{Concrete_struct3,1}
...

进而

for my_object in my_array1
    do_something!(my_object)
end
for my_object in my_array2
    do_something!(my_object)
end
for my_object in my_array3
    do_something!(my_object)
end

这给了我们想要的性能，但显然是糟糕的软件工程实践，尤其是在具有大量具体类型的情况下。我们如何在不牺牲性能的情况下在 Julia 中干净地存储和循环这些对象？谢谢!

Answer 1

如果您没有超过四种具体类型，那么只需使用 Union其中，正如所描述的here在 Julia 手册中。对于这种情况，编译器将为您生成高效的代码。
如果您有很多类型，那么您可以使用数组数组:

a = [my_array1, my_array2, my_array3]

现在做

foreach(a) do x
    for my_object in x
        do_something!(my_object)
    end
end

现在 a本身不会有具体的类型，但对匿名函数的调用应该启用代码专门化。这将产生一些开销( a 的每个元素一个动态调度)，但假设每个数组的元素比类型多得多，它应该相当快。
最后，如果您想以接受大量编译成本为代价完全避免动态调度，您可以编写如下内容:

processing_fun() = nothing

function processing_fun(x, xs...)
    for my_object in x
        do_something!(my_object)
    end
    processing_fun(xs...)
end

然后调用:

processing_fun(a...)

(但如果它是有益的，则必须在您的特定情况下进行基准测试，因为它涉及递归，这也有其成本)