Swift 2 使用 `pow` 的协议扩展

Question

我正在尝试赋予任何数字提升到任意幂（具体来说，2）的能力。这似乎是使用协议扩展而不是向 Float、Double、Int 等添加扩展的绝佳机会

protocol Raisable {
    func raise(exponent : Self) -> Self
}

extension Raisable where Self : SignedNumberType {
    func raise(exponent : Double) -> Self {
        return Self(pow(Double(self), exponent))
    }
}

protocol Squarable : Raisable {
    func squared() -> Self
}

extension Squarable {
    func squared() -> Self {
        return self.raise(2)
    }
}

编译器显示 "Cannot find initializer for type 'Double' that accepts an argument list of type '(Self)'".

有什么想法可以改变 raise: 来解决这个问题吗？

提前致谢。

Answer 1

这里有很多重叠的问题可能无法很好地解决（即使你解决了，结果也不会很好）。让我们来看看其中的一些。

protocol Raisable {
    func raise(exponent : Self) -> Self
}

好的，我们已经遇到了第一个问题。考虑 Self 是否为 Int。 Int(2).raise(-1)的结果是什么？它应该是 0.5，但这不是整数。你打算四舍五入到1吗？这绝对不同于您为 Double.

编写的代码

extension Raisable where Self : SignedNumberType {
    func raise(exponent : Double) -> Self {
        return Self(pow(Double(self), exponent))
    }
}

这要求每个可能的 SignedNumberType 都可以转换为 Double 或从 Double 转换，这是不被承诺的，甚至是不可取的。例如，一个复数满足 SignedNumberType 的所有要求，并且将复数提高到实指数是合理的，但是 pow 不是正确的函数。您确实需要使用差异化代码来处理这些情况。特别考虑 i^2 的情况，它是实数，因此只需将 i 投影到它的实数分量 (0) 上，然后进行平方，这将导致非常令人惊讶的结果。

extension Squarable {
    func squared() -> Self {
        return self.raise(2)
    }
}

除了其他问题，这非常非常慢（比 self*self 或 self<<1 慢几个数量级（在适用的情况下）。如果它显着提高了可读性，那还不是世界末日，但它似乎并没有。

一般来说，Swift不鼓励取"some number, I don't care what type."的函数，大多数情况下，需要自己写代码处理数值转换，还要考虑溢出、截断等情况。如果你想要将所有内容推广到 Double，您通常需要有意识地这样做，而不是通过协议。

但是这里还有一些关于扩展的东西需要学习。我们当然可以轻松地创建一个 squared() 方法并将其附加到各种类型。例如：

protocol Multipliable {
    func *(lhs: Self, rhs: Self) -> Self
}

extension Multipliable {
    func squared() -> Self {
        return self * self
    }
}

extension Int: Multipliable {}
extension Double: Multipliable {}

2.squared()
(2.1).squared()

Swift 2 使用 `pow` 的协议扩展

Swift 2 Protocol extension using `pow`

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