使用浮点数方法满足三个约束数组的约束

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我一直期待 go 1.18 泛型的一件事是使用 3 元素向量类型，它可以采用 float32 或 float64 作为其元素。今天来吧，这现在成为可能：

import "golang.org/x/exp/constraints"

type vec3[t constraints.float] [3]t

func (vec vec3[t]) add(other vec3[t]) vec3[t] {
    return vec3[t]{vec[0] + other[0], vec[1] + other[1], vec[2] + other[2]}
}

func (vec vec3[t]) mul(factor t) vec3[t] {
    return vec3[t]{vec[0] * factor, vec[1] * factor, vec[2] * factor}
}

然后我想知道，相应的约束会是什么样子？省略这些方法，我得到以下解决方案：

type vec3ish[t constraints.float] interface {
    ~[3]t
}

采用相应参数的函数可能如下所示：

func addvecs[a vec3ish[t], t constraints.float](a, b a) a {
    return a{a[0] + b[0], a[1] + b[1], a[2] + b[2]}
}

这看起来很冗长。真的有必要同时定义 t 和 a 吗？

当我们要求实现 add 和 mul 时，情况会变得更糟：

type Vec3ish[T constraints.Float] interface {
    ~[3]T
}

type Vec3ishUseful[T constraints.Float, A Vec3ish[T]] interface {
    Vec3ish[T]
    Add(A) A
    Mul(T) A
}

func addVecsGeneric[U Vec3ishUseful[T, A], A Vec3ish[T], T constraints.Float](a U, b A) A {
    return a.Add(b)
}

一个额外的类型、三个泛型类型参数，并且必须为 a 和 b 提供单独的类型。更进一步，我发现没有办法让表达式 a.add(b).add(b.add(a)) 在函数中工作。这不是我所希望的未来。这里需要发生什么？

正确答案

是的，确实如此。

您的接口 vec3ish[tconstraints.float] 本身是参数化的，因此在将其用作约束时必须实例化它。给定类型约束 a vec3ish[t]，您可以看到使用它的函数也在 t 中参数化，并且一个 t 在编译时满足 vec3ish 中的约束。

函数声明可能看起来有些冗长，但在调用站点却不会，因为类型推断将完成所有的工作：

v1 := vec3[float64]{1, 2, 3}
v2 := vec3[float64]{5, 6, 7}
result := addvecs(v1, v2)

稍微不那么冗长的是使用矢量约束的简写，但如果您计划重用 z​​qbczqbvec3ish 约束，命名接口可能会更好：

func addvecs[a ~[3]t, t constraints.float](a, b a) a {
    return a{a[0] + b[0], a[1] + b[1], a[2] + b[2]}
}

其他接口也是如此，因为您想要捕获 t 和 a，但同样，在调用站点，它会变得更好：

addvecsgeneric(v1, v2)

人们可能会考虑使用参数化接口作为参数的类型，并让类型推断完成剩下的工作：

type vec3ishuseful[t constraints.float, a vec3ish[t]] interface {
    add(a) a
    mul(t) a
}

// instantiating vec3ishuseful with type params t and a 
func addvecsgeneric[a vec3ish[t], t constraints.float](a vec3ishuseful[t, a], b a) a {
    return a.add(b)
}

// addvecsgeneric(v1, v2) doesn't compile

但是这还不起作用（还？）。关于这个 here 有一个相当广泛的讨论。因此，通过这条路线，您必须放弃推理并显式传递类型参数。这在某种程度上在函数签名和调用者之间分配了冗长的内容：

addVecsGeneric[Vec3[float64], float64](v1, v2)

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