f# - 计算泛型类型的运行平均值

Question

如果我可以在 F# 中使用类型类，我正在尝试做一些很容易的事情。

我希望能够计算我定义了加法、标量乘法和标量除法的任意类型的运行平均值。到目前为止，这是我的非编译尝试:

let updateMean<'a when 'a : (static member (*) : 'a -> float32 -> 'a) and 'a : (static member (/) : 'a -> float32 -> 'a) and 'a : (static member (+) : 'a -> 'a -> 'a)> (newObservation : 'a) (currentMean : 'a) (currentNumberOfRecords : int) =
    (newObservation + (currentMean * (currentNumberOfRecords |> float32))) / float32 (1 + currentNumberOfRecords)

这是令人困惑的错误消息:

A type parameter is missing a constraint 'when ( ^a or  ^?766914) : (static member ( + ) :  ^a *  ^?766914 ->  ^?766915)'

Answer 1

如果你添加 inline，你可以走得更远。 (这是使用静态成员约束的要求)并将静态变量重命名为 'a至 ^a (这是静态解析类型参数使用的语法)并删除约束的显式规范。然后编译器将尝试根据代码推断约束的类型(这使它更有用):

let inline updateMean (newObservation : ^a) (currentMean : ^a) 
                      (currentNumberOfRecords : int) =
    (newObservation + (currentMean * (currentNumberOfRecords |> float32))) / 
       (float32 (1 + currentNumberOfRecords))

但是，这仍然不起作用，因为您限制了 currentMean至 float32 - 通常，编译器要求运算符的两个参数具有相同的类型。您可以保留 currentNumberOfRecords作为相同类型的值 - 那么唯一棘手的部分是添加一个，这可以使用 LanguagePrimitives.GenericOne 来完成:

let inline updateMean newObservation currentMean currentNumberOfRecords =
    (newObservation + (currentMean * currentNumberOfRecords)) / 
      (LanguagePrimitives.GenericOne + currentNumberOfRecords)

这很好用，但我可能会使用稍微不同的方法并将总和与总计数保持在一起(然后将它们除以得到平均值 - 这可能会具有更好的数值属性，因为您避免了重复舍入):

let inline updateState (currentSum, currentCount) newObservation = 
  (currentSum + newObservation, currentCount + 1)

let inline currentMean (currentSum, currentCount) = 
  LanguagePrimitives.DivideByInt currentSum currentCount

诀窍是使用来自 LanguagePrimitives module 的操作。并让 F# 编译器自动找出类型约束(因为它们非常难看)。