如何在不限制其维度的情况下为函数参数指定类型？

Posted 2023-03-31

【中文标题】如何在不限制其维度的情况下为函数参数指定类型？

【英文标题】：How can I specify a type for a function argument without restricting its dimensions?

【发布时间】：2015-03-20 03:05:24

【问题描述】：

在 Julia 中，我想将函数参数的类型指定为数组数组。所以我有

function fooT <: Any(x::ArrayArrayT)

但如果我在 REPL 中设置参数x，例如：

x = Array[[0,1],[1,2,3],[0,1,2,4]]

然后它会自动获得以下类型分配（例如），其中包括其维度：

x::ArrayArrayT,N,1

这样我就会得到错误

ERROR: `foo` has no method matching foo(::ArrayArrayT,N,1).

我根本不想限制数组维度，所以我认为解决方案可能类似于

function fooT <: Any, N <: Number(x::ArrayArrayT,N,N)

但这也不起作用。

如何将参数类型指定为数组数组？

【问题讨论】：

您能否举例说明如何生成类似于您的x 的内容？我的预感是你遇到了invariance，像fooT<:Array(x::ArrayT) 这样的定义就可以解决问题。

是的，这行得通，我不确定将T<:Array 位放入的规则。例如，如果我有多个具有相同问题的参数，我该如何输入多种类型参数？感谢您的链接，它非常有帮助，我不知道在哪里看。我在问题中添加了一个如何生成x 的示例。

【参考方案1】：

给定一个数组数组x = Array[isodd(i) ? [1i,2i] : [1.0i 2.0i] for i=1:10]，Julia 将其类型报告为ArrayArrayT,N,1。这是欺骗性的，因为它似乎暗示存在一些T 和一些N 与上述类型匹配。但事实并非如此：奇数元素的类型为ArrayInt,1，偶数元素的类型为ArrayFloat64,2。因此，当您尝试使用类型参数为foo 编写方法时：

fooT,N(::ArrayArrayT,N,1) = T,N

x 的 T 和 N 是什么？显然，不存在这样的 N —— 它是 both 1 和 2！而且这些子数组的元素不是Any 类型——它们都是Int 和Float64。这同样适用于 Array[[0,1],[0,1,2]]，即使在您的示例中您知道 T 和 N 是一致的，但 Julia 的类型系统却不是……而且您可能会推送不是 Int 向量的元素。

有很多方法可以解决这个问题。最好的方法是尝试确保您的数组始终具有具体的（或至少统一的）元素类型，但这并不总是可能的。鉴于上面的示例x，您可以改为写：x = ArrayInt,1[[0,1],[1,2,3],[0,1,2,4]]。

另一种选择是更改您的函数签名：

fooN(x::ArrayArray,N) = 1 # Will *only* work for arrays like x above
fooT<:Array, N(x::ArrayT,N = 2 # Will work for all arrays of arrays

由于invariance，第一个仅适用于您具有该类型的确切类型，而第二个适用于所有数组数组，包括类型不佳的和具体的。

（编辑：最后一点，N<:Number 不会匹配文字数字。它将匹配作为Number 子类型的类型，例如Real 或Int。目前无法表示类型参数必须是类型为Int 的值，超出了N 是整数的约定。