D 隐式转换 Vector(T) 类型

Question

比较代码片段 A:

struct Vector2(T) {
    // ...

    auto opCast(U)() {
        return U(x, y);
    }

    void opOpAssign(string op)(Vector2 vector) {
        mixin ("x" ~ op ~ "= vector.x;");
        mixin ("y" ~ op ~ "= vector.y;");
    }
}

void main() {
    auto fVec = Vector2!float(1.5, 1.5);
    auto dVec = Vector2!double(1.5, 1.5);

    // Benchmark: Loop following 10 million times.
    fVec += cast(Vector2!float)  dVec;
    dVec -= cast(Vector2!double) fVec;
}

和 B:

struct Vector2(T) {
    // ...

    void opOpAssign(string op, U)(Vector2!U vector) {
        mixin ("x" ~ op ~ "= vector.x;");
        mixin ("y" ~ op ~ "= vector.y;");
    }
}

void main() {
    auto fVec = Vector2!float(1.5, 1.5);
    auto dVec = Vector2!double(1.5, 1.5);

    // Benchmark: Same as A.
    fVec += dVec;
    dVec -= fVec;
}

在我的基准测试（DMD、Win7）中，A 比 B 快约 50 毫秒。为什么会这样？如果 A 更快，我想使用它，但无论我如何尝试，我都无法让 Vector2!double 隐式转换为 Vector2!float。关于如何隐式转换这些类型有什么想法吗？或者是否有一些争论为什么我不应该隐式地投射它们？

我正在设置 GDC 和 LDC 来使用这些编译器执行此基准测试，但有人立即知道这是否只是 DMD 优化问题？

Answer 1

就编译器而言，同一模板的两个不同实例没有什么共同点，只不过是两个完全独立的类型。您可以声明

struct VectorFloat
{
    ...
}

struct VectorDouble
{
    ...
}

而不是模板化 Vector2，这没有什么区别。 Vector2!float 和 Vector!double 是完全不同的类型。对于您声明的任何类型，如果您想要在它们之间进行转换的方法，则必须声明它们 - 无论是 opCast、alias this、构造函数，或其他什么。我相信，要实现隐式转换的唯一方法是使用 alias this，尽管使用 棘轮狂人指出，在浮点数和双精度数之间隐式转换不是 D 通常的工作方式，并且可以说是一个坏主意。

至于为什么A比B快，我不知道。我实际上预计情况会是相反的。但根据编译器到底在做什么，它可能会在以后发生变化，并且它很容易因编译器的不同而有所不同。由于您在 1000 万 次迭代中只看到了 50 毫秒的差异，因此我会选择从 API 角度来看更有意义的版本（无论您认为是哪一个）。不过，我反对使用第一个，只是因为我认为在 float 和 double 之间隐式转换不是一个好主意，但这取决于您，因为这是您的代码。

顺便说一句，如果您愿意，您可以使用 std.conv.to 而不是直接调用 opCast 。这样就不太容易出错，因为如果你搞砸了 opCast 的定义，它会大喊大叫，而编译器更可能无论如何都会这样做，因为强制转换是一种非常生硬的工具。

Answer 2

您不应该将 double 隐式转换为 single 精度浮​​点，就像您不能从 long 隐式转换一样code> 到 int 因为你会失去精度。

大多数语言都要求您在转换时明确何时要丢失精度。最好遵循该语言中现有的约定，而不是强制执行自己的约定。