Scala（或 Java）中泛型函数的特化

是否可以在 Scala 中专门化泛型函数（或类）？例如，我想编写一个将数据写入 ByteBuffer 的通用函数：

def writeData[T](buffer: ByteBuffer, data: T) = buffer.put(data)

但由于 put 方法只需要一个字节并将其放入缓冲区，因此我需要将其专门用于 Ints 和 Longs，如下所示：

def writeData[Int](buffer: ByteBuffer, data: Int) = buffer.putInt(data)
def writeData[Long](buffer: ByteBuffer, data: Long) = buffer.putLong(data)

它不会编译。当然，我可以分别编写 3 个不同的函数 writeByte、writeInt 和 writeLong，但假设还有另一个用于数组的函数：

def writeArray[T](buffer: ByteBuffer, array: Array[T]) {
  for (elem <- array) writeData(buffer, elem)
}

如果没有专门的 writeData 函数，这将无法工作：我必须部署另一组函数 writeByteArray、writeIntArray、writeLongArray。每当我需要使用类型相关的写入函数时，必须以这种方式处理这种情况并不酷。我做了一些研究，一种可能的解决方法是测试参数的类型：

def writeArray[T](buffer: ByteBuffer, array: Array[T]) {
  if (array.isInstanceOf[Array[Byte]])
    for (elem <- array) writeByte(buffer, elem)
  else if (array.isInstanceOf[Array[Int]])
    for (elem <- array) writeInt(buffer, elem)
  ...
}

这可能有效，但效率较低，因为与专用函数版本不同，类型检查是在运行时完成的。

所以我的问题是，在 Scala 或 Java 中解决此类问题最理想和首选的方法是什么？我提前感谢您的帮助！

如果您能拥有一个紧凑且高效的解决方案，岂不是很好？事实证明你可以，考虑到 Scala 的@specialized特征。首先警告：该功能存在一些问题，如果您尝试将其用于过于复杂的操作，则可能会损坏。但对于这个例子来说，它几乎是完美的。

The @specialized注释为每个基本类型创建单独的类和/或方法，然后每当编译器确定基本类型是什么时调用它而不是泛型版本。唯一的缺点是它完全自动完成所有这些工作 - 您无需填写自己的方法。这有点遗憾，但您可以使用类型类来解决这个问题。

让我们看一些代码：

import java.nio.ByteBuffer
trait BufferWriter[@specialized(Byte,Int) A]{
  def write(b: ByteBuffer, a: A): Unit
}
class ByteWriter extends BufferWriter[Byte] {
  def write(b: ByteBuffer, a: Byte) { b.put(a) }
}
class IntWriter extends BufferWriter[Int] {
  def write(b: ByteBuffer, a: Int) { b.putInt(a) }
}
object BufferWriters {
  implicit val byteWriter = new ByteWriter
  implicit val intWriter = new IntWriter
}

这给了我们一个BufferWriter特征是通用的，但我们重写了我们想要的每个特定的原始类型（在本例中Byte and Int）并有适当的实施。专业化足够聪明，可以将这个显式版本与其通常用于专业化的隐藏版本联系起来。现在您已经有了自定义代码，但是如何使用它呢？这就是隐式值的用武之地（为了速度和清晰度，我这样做了）：

import BufferWriters._
def write[@specialized(Byte,Int) A: BufferWriter](b: ByteBuffer, ar: Array[A]) {
  val writer = implicitly[BufferWriter[A]]
  var i = 0
  while (i < ar.length) {
    writer.write(b, ar(i))
    i += 1
  }
}

The A: BufferWriter符号意味着为了调用它write方法，你需要有一个隐式的BufferWriter[A]便利。我们已经为他们提供了 valsBufferWriters，所以我们应该设置。让我们看看这是否有效。

val b = ByteBuffer.allocate(6)
write(b, Array[Byte](1,2))
write(b, Array[Int](0x03040506))
scala> b.array
res3: Array[Byte] = Array(1, 2, 3, 4, 5, 6)

如果你把这些东西放在一个文件中并开始探索这些类javap -c -private您将看到正在使用适当的原始方法。

（请注意，如果您不使用专门化，此策略仍然有效，但必须将循环内的值装箱才能将数组复制出来。）