在 Swift 3 中从间接调用中调用了错误的专用泛型函数

Question

我的代码遵循以下一般设计：

protocol DispatchType {}
class DispatchType1: DispatchType {}
class DispatchType2: DispatchType {}

func doBar<D:DispatchType>(value:D) {
    print("general function called")
}

func doBar(value:DispatchType1) {
    print("DispatchType1 called")
}

func doBar(value:DispatchType2) {
    print("DispatchType2 called")
}

实际上 DispatchType 实际上是一个后端存储。 doBar 函数是依赖于正确存储类型的优化方法。如果我这样做，一切正常：

let d1 = DispatchType1()
let d2 = DispatchType2()

doBar(value: d1)    // "DispatchType1 called"
doBar(value: d2)    // "DispatchType2 called"

但是，如果我创建一个调用 doBar:

的函数

func test<D:DispatchType>(value:D) {
    doBar(value: value)
}

我尝试了类似的调用模式，我得到：

test(value: d1)     // "general function called"
test(value: d2)     // "general function called"

这似乎是 Swift 应该能够处理的事情，因为它应该能够在编译时确定类型约束。作为快速测试，我还尝试将 doBar 写为：

func doBar<D:DispatchType>(value:D) where D:DispatchType1 {
    print("DispatchType1 called")
}

func doBar<D:DispatchType>(value:D) where D:DispatchType2 {
    print("DispatchType2 called")
}

但得到相同的结果。

如果这是正确的 Swift 行为，有什么想法吗？如果是，是否有解决此行为的好方法？

编辑 1：我试图避免使用协议的示例。假设我有代码（大大简化了我的实际代码）：

protocol Storage {
     // ...
}

class Tensor<S:Storage> {
    // ...
}

对于 Tensor class，我有一组可以在 Tensor 上执行的基本操作。然而，操作本身将根据存储改变它们的行为。目前我通过以下方式完成此操作：

func dot<S:Storage>(_ lhs:Tensor<S>, _ rhs:Tensor<S>) -> Tensor<S> { ... }

虽然我可以将它们放在 Tensor class 中并使用扩展名：

extension Tensor where S:CBlasStorage {
    func dot(_ tensor:Tensor<S>) -> Tensor<S> {
       // ...
    }
}

这有一些我不喜欢的副作用：

我认为 dot(lhs, rhs) 优于 lhs.dot(rhs)。可以编写便利函数来解决这个问题，但这会造成代码量激增。
这将导致 Tensor class 变得单一。我真的更喜欢让它包含最少的必要代码并通过辅助功能扩展其功能。
与（2）相关，这意味着任何人想要添加新功能都必须接触基础class，我认为这是糟糕的设计。

编辑 2：一种替代方法是，如果对所有内容都使用约束，事情就会按预期进行：

func test<D:DispatchType>(value:D) where D:DispatchType1 {
    doBar(value: value)
}

func test<D:DispatchType>(value:D) where D:DispatchType2 {
    doBar(value: value)
}

将导致调用正确的 doBar。这也不理想，因为它会导致编写大量额外的代码，但至少让我保持当前的设计。

编辑 3：我看到了显示 static 关键字与泛型一起使用的文档。这至少有助于第 (1) 点：

class Tensor<S:Storage> {
   // ...
   static func cos(_ tensor:Tensor<S>) -> Tensor<S> {
       // ...
   }
}

允许你写：

let result = Tensor.cos(value)

并且支持运算符重载：

let result = value1 + value2

它确实比必需的 Tensor 更冗长。这可以做得更好一点：

typealias T<S:Storage> = Tensor<S>

Answer 1

这确实是正确的行为，因为重载解析发生在编译时（在运行时发生将是一个非常昂贵的操作）。因此，从 test(value:) 中，编译器对 value 的唯一了解是它是某种符合 DispatchType 的类型——因此仅重载它可以发送到 func doBar<D : DispatchType>(value: D).

如果泛型函数总是由编译器专门化，情况就会不同，因为 test(value:) 的专门实现会知道 value 的具体类型，从而能够选择适当的重载.然而，泛型函数的特化目前只是一种优化（因为没有内联，它会给你的代码增加显着的膨胀），所以这不会改变观察到的行为。

为了允许多态性，一个解决方案是通过添加 doBar() 作为协议要求来利用协议见证 table（参见 this great WWDC talk），并实现专门的它在符合协议的相应类中的实现，一般实现是协议扩展的一部分。

这将允许 doBar() 的动态调度，从而允许从 test(value:) 调用它并调用正确的实现。

protocol DispatchType {
    func doBar()
}

extension DispatchType {
    func doBar() {
        print("general function called")
    }
}

class DispatchType1: DispatchType {
    func doBar() {
        print("DispatchType1 called")
    }
}

class DispatchType2: DispatchType {
    func doBar() {
        print("DispatchType2 called")
    }
}

func test<D : DispatchType>(value: D) {
    value.doBar()
}

let d1 = DispatchType1()
let d2 = DispatchType2()

test(value: d1)    // "DispatchType1 called"
test(value: d2)    // "DispatchType2 called"

在 Swift 3 中从间接调用中调用了错误的专用泛型函数

Wrong specialized generic function gets called in Swift 3 from an indirect call

generics

overriding

specialization

dispatch

swift