arrays - 在 Scala 中做不可变字节数组的最有效方法是什么？

Question

我想从某个地方(从文件、套接字等读取)获取一个字节数组(Array[Byte])，然后提供一种有效的方法来从中提取位(例如，提供一个提取 32 位整数的函数从数组中的偏移量 N 开始)。然后我想包装字节数组(隐藏它)，提供从数组中拉出位的函数(可能使用惰性 val 来拉出每个位)。

我会想象有一个包装类，它在构造函数中采用不可变字节数组类型来证明数组内容永远不会被修改。 IndexedSeq[Byte] 似乎相关，但我不知道如何从 Array[Byte] 转到 IndexedSeq[Byte]。

问题的第 2 部分是如果我使用 IndexedSeq[Byte] 生成的代码会更慢吗？我需要代码尽可能快地执行，所以如果编译器可以更好地处理它，我会坚持使用 Array[Byte]。

我可以在数组周围编写一个包装类，但这会减慢速度 - 每次访问数组中的字节时都会增加一个额外的间接级别。由于所需的阵列访问次数，性能至关重要。我需要快速的代码，但想同时很好地编写代码。谢谢!

PS:我是 Scala 新手。

Answer 1

治疗Array[T]作为 IndexedSeq[T]再简单不过了:

Array(1: Byte): IndexedSeq[Byte] // trigger an Implicit View
wrapByteArray(Array(1: Byte))    // explicitly calling

取消装箱会在额外的间接层之前杀死你。

C:\>scala -Xprint:erasure -e "{val a = Array(1: Byte); val b1: Byte = a(0); val
b2 = (a: IndexedSeq[Byte])(0)}"
[[syntax trees at end of erasure]]// Scala source: scalacmd5680604016099242427.s
cala

val a: Array[Byte] = scala.Array.apply((1: Byte), scala.this.Predef.
wrapByteArray(Array[Byte]{}));
val b1: Byte = a.apply(0);
val b2: Byte = scala.Byte.unbox((scala.this.Predef.wrapByteArray(a): IndexedSeq).apply(0));

为避免这种情况，Scala 集合库应该专门用于元素类型，与 Tuple1 的风格相同。和 Tuple2 .有人告诉我这是有计划的，但它比简单地拍打 @specialized 更复杂一些。到处都是，所以我不知道需要多长时间。

更新

是的， WrappedArray是可变的，尽管 collection.IndexedSeq[Byte]没有变异的方法，所以你可以相信客户端不会转换为可变接口(interface)。 Scalaz 的下一个版本将包括 ImmutableArray这可以防止这种情况。

装箱通过这个通用方法从集合中检索一个元素:

trait SeqLike[+A, +Repr] extends IterableLike[A, Repr] { self =>
  def apply(idx: Int): A
}

在 JVM 级别，此签名被类型删除为:

  def apply(idx: Int): Object

如果您的集合包含原语，即 AnyVal 的子类型，它们必须装在相应的包装器中才能从此方法返回。对于某些应用程序，这是一个主要的性能问题。为了避免这种情况，整个库都是用 Java 编写的，特别是 fastutils .

Annotation directed specialization被添加到 Scala 2.8 以指示编译器生成针对原始类型的排列定制的类或方法的各种版本。这已经应用于标准库中的一些地方，例如 TupleN , ProductN , Function{0, 1, 2} .如果这也适用于集合层次结构，则可以减轻这种性能成本。