Scala中快速打包的结构数组

发布时间：2020-12-16 08:48:11 所属栏目：安全来源：网络整理

导读：我正在研究如何将现有的混合 Python / C数字代码库转换为混合Scala / C(从长远来看,理想情况下主要是Scala).我希望最大的问题是打包结构数组.例如,在C中我们有类似的类型 ArrayVectordouble,3 # analogous to double [][3]ArrayFrameVectordouble,3 # a bunc

我正在研究如何将现有的混合 Python / C数字代码库转换为混合Scala / C(从长远来看,理想情况下主要是Scala).我希望最大的问题是打包结构数组.例如,在C中我们有类似的类型

Array<Vector<double,3>> # analogous to double [][3]
Array<Frame<Vector<double,3>>> # a bunch of translation,quaternion pairs

由于Numpy,这些可以在Python和C之间来回转换而无需复制.

在JVM上,由于未装箱的数组只能有少数几种类型,我能想象的唯一方法就是为每个结构创建(1)一个盒装的Scala类型,例如Vector< double,3> (2)Array [Double]周围的类型化薄包装器,它知道它应该是什么结构,并根据需要创建/使用盒装单例.

是否有任何现有的库可以执行此类操作,或者为打包的结构数组实现任何替代方法？有没有人有关于性能特征可能是什么的经验,以及现有编译器和JVM是否能够在至少非多态密封盒中优化盒子？

请注意,打包和漂亮的打字不是可选的：如果没有打包,我会很快打击内存,如果我只有Array [Double] C的类型系统(不幸的话)获胜.

解决方法

问题是,那里是否还有数字.如果它只是一堆双打,你可以在Scala中写一个包装,但你不应该指望避免拳击.相反,考虑编写可变包装器：

trait Vec3 {
  def x: Double
  def y: Double
  def z: Double
}
class ArrayedVec3(array: Array[Double]) extends Vec3 {
  private[this] var index = 0
  def goto(i: Int) = { index = i*3; this }
  def x = array(index)
  def y = array(index+1)
  def z = array(index+2)
}

您可以使ArrayedVec3实现Iterator,将其自身作为下一个,或者在您希望易用性而非效率的情况下进行各种其他操作.

但重点是,如果你愿意自己管理这些适配器的创建和移动,你不需要担心装箱.您只需创建一次“盒子”,然后它会跳转到您需要的任何位置.

如果你满足于C的约2倍的性能,并且目标是单线程使用,那么应该这样做. (过去它对我有用.)

（编辑：李大同）

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