避免函数内装箱/拆箱(Avoiding boxing/unboxing within functio

对于数字密集型代码我写具有以下签名的函数：

def update( f: (Int,Int,Double) => Double ): Unit = {...}

然而，由于Function3不专业，每一个应用f装箱/拆箱结果的3个参数和结果类型。

我可以用一个特殊的更新类：

trait Updater {
  def apply( i: Int, j: Int, x: Double ): Double
}
def update( f: Updater ): Unit = {...}

但调用是繁琐（和java-ISH）：

//with function
b.update( (i,j,_) => if( i==0 || j ==0 ) 1.0 else 0.5 )

//with updater
b.update( new Updater {
  def apply( i: Int, j: Int, x: Double ) = if( i==0 || j ==0 ) 1.0 else 0.5
} )

有没有办法来避免装箱/拆箱同时仍使用lambda语法？ 我希望宏会有所帮助，但我想不出任何解决方案。

编辑：我分析了javap的功能3生成的字节码。 由编译器产生的装箱方法，沿通用方法（见下文）。 有没有一种方法可以直接调用拆箱一个？

public final double apply(int, int, double);
  Code:
   0:   ldc2_w  #14; //double 100.0d
   3:   iload_2
   4:   i2d
   5:   dmul
   6:   iload_1
   7:   i2d
   8:   ddiv
   9:   dreturn

public final java.lang.Object apply(java.lang.Object, java.lang.Object, java.lang.Object);
  Code:
   0:   aload_0
   1:   aload_1
   2:   invokestatic    #31; //Method scala/runtime/BoxesRunTime.unboxToInt:(Ljava/lang/Object;)I
   5:   aload_2
   6:   invokestatic    #31; //Method scala/runtime/BoxesRunTime.unboxToInt:(Ljava/lang/Object;)I
   9:   aload_3
   10:  invokestatic    #35; //Method scala/runtime/BoxesRunTime.unboxToDouble:(Ljava/lang/Object;)D
   13:  invokevirtual   #37; //Method apply:(IID)D
   16:  invokestatic    #41; //Method scala/runtime/BoxesRunTime.boxToDouble:(D)Ljava/lang/Double;
   19:  areturn

Answer 1:

既然你提到宏作为一个可能的解决方案，我写了一个宏以匿名函数的思想，提取申请方法并将其插入到扩展的自定义功能特性叫做匿名类F3 。 这是相当长的实现。

性状F3

trait F3[@specialized A, @specialized B, @specialized C, @specialized D] {
  def apply(a:A, b:B, c:C):D
}

宏

  implicit def function3toF3[A,B,C,D](f:Function3[A,B,C,D]):F3[A,B,C,D] = macro impl[A,B,C,D]

  def impl[A,B,C,D](c:Context)(f:c.Expr[Function3[A,B,C,D]]):c.Expr[F3[A,B,C,D]] = {
    import c.universe._
    var Function(args,body) = f.tree
    args = args.map(c.resetAllAttrs(_).asInstanceOf[ValDef])
    body = c.resetAllAttrs(body)
    val res = 
      Block(
        List(
          ClassDef(
            Modifiers(Flag.FINAL),
            newTypeName("$anon"),
            List(),
            Template(
              List(
                AppliedTypeTree(Ident(c.mirror.staticClass("mcro.F3")),
                  List(
                    Ident(c.mirror.staticClass("scala.Int")),
                    Ident(c.mirror.staticClass("scala.Int")),
                    Ident(c.mirror.staticClass("scala.Double")),
                    Ident(c.mirror.staticClass("scala.Double"))
                  )
                )
              ),
              emptyValDef,
              List(
                DefDef(
                  Modifiers(),
                  nme.CONSTRUCTOR,
                  List(),
                  List(
                    List()
                  ),
                  TypeTree(),
                  Block(
                    List(
                      Apply(
                        Select(Super(This(newTypeName("")), newTypeName("")), newTermName("<init>")),
                        List()
                      )
                    ),
                    Literal(Constant(()))
                  )
                ),
                DefDef(
                  Modifiers(Flag.OVERRIDE),
                  newTermName("apply"),
                  List(),
                  List(args),
                  TypeTree(),
                  body
                )
              )
            )
          )
        ),
        Apply(
          Select(
            New(
              Ident(newTypeName("$anon"))
            ),
            nme.CONSTRUCTOR
          ),
          List()
        )
      )




    c.Expr[F3[A,B,C,D]](res)
  }

由于我所定义的宏为隐式的，它可用于这样的：

def foo(f:F3[Int,Int,Double,Double]) = {
  println(f.apply(1,2,3))
}

foo((a:Int,b:Int,c:Double)=>a+b+c)

FOO被调用之前，调用宏时，因为foo预期的一个实例F3 。 正如预期的那样，在调用foo版画“6.0”。 现在让我们来看看的拆卸foo方法，以确保没有装箱/拆箱发生：

public void foo(mcro.F3);
  Code:
   Stack=6, Locals=2, Args_size=2
   0:   getstatic       #19; //Field scala/Predef$.MODULE$:Lscala/Predef$;
   3:   aload_1
   4:   iconst_1
   5:   iconst_2
   6:   ldc2_w  #20; //double 3.0d
   9:   invokeinterface #27,  5; //InterfaceMethod mcro/F3.apply$mcIIDD$sp:(IID)D
   14:  invokestatic    #33; //Method scala/runtime/BoxesRunTime.boxToDouble:(D)Ljava/lang/Double;
   17:  invokevirtual   #37; //Method scala/Predef$.println:(Ljava/lang/Object;)V
   20:  return

这都是在这里完成的唯一的拳击是调用println 。 好极了！

最后一个说明：在当前状态下，宏只适用于特殊情况下Int,Int,Double,Double ，但可以很容易地固定。 我将它作为一个练习留给读者。

Answer 2:

关于延伸匿名类Function3通过Scalac产生（其中显示您的字节码） -这是无法调用重载apply从内部原始参数b.update ，因为update方法需要一个Function3 ，不具有一个apply与原语的参数。

从内部Function3字节码，唯一的apply是：

public abstract java.lang.Object apply(java.lang.Object, java.lang.Object, java.lang.Object);

你也可以使用Function2[Long, Double] ，这是专门对这些类型和编码2的整数x和y在只要x.toLong << 32 + y ，并把它们作为解码v & 0xffffffff和(v >> 32) & 0xffffffff 。

Answer 3:

由于Function1是专业化，一个可能的解决方案是使用钻营，改变你的更新方法：

def update( f: Int => Int => Double => Double ): Unit = {...}

并相应地改变内联函数。 你的榜样（ update稍微修改，以快速测试吧）：

scala> def update( f: Int => Int => Double => Double ): Double = f(1)(2)(3.0)
update: (f: Int => (Int => (Double => Double)))Double

scala> update(i => j => _ => if (i == 0 && j == 0) 1.0 else 0.5)
res1: Double = 0.5

编辑：日月光评论解释，它并不能完全帮助，因为第一个参数仍然是盒装。 我离开了答案，以保持一个跟踪它。

文章来源: Avoiding boxing/unboxing within function