Question

最近有一些关于静态类型约束和内联的问题：

Use of `inline` in F#
How does F# compile functions that can take multiple different parameter types into IL?

特别是两个陈述让我印象深刻：

“在.NET上的编译代码中无法以第一类方式编码此类型约束。但是，F＃编译器可以在其内联函数的站点强制执行此约束，以便所有运算符用途在编译时解决。“
“...但是F＃也可以在编译的程序集之间内联，因为内联是通过.NET元数据传达的。”

后者几乎似乎与前者相矛盾。我想知道为什么内联需要与静态类型约束功能相关。难道F＃编译器无法正常运行（我相信）C ++模板和.NET泛型可以在编译时根据需要生成类型特定的可重用函数吗？

例如：

多态定义：

let add (lhs:^a) (rhs:^a) = lhs + rhs

用法：

let a = add 2 3
let b = add 2. 3.
let b = add 4. 5.

编译器生成的添加功能：

let add_int (lhs:int) (rhs:int) = lhs + rhs
let add_float (lhs:float) (rhs:float) = lhs + rhs

编译器重写用法：

let a = add_int 2 3
let b = add_float 2. 3.
let c = add_float 4. 5.

我不是编译器作家也不是语言设计师，虽然这些主题对我很感兴趣，所以请指出我的天真。

Answer 1

两位。

首先“这样的事情不能正常工作吗？”是。 “单独编译”通常被视为布尔值，但它实际上是一个连续体。通常，对于静态类型语言的“单独编译”意味着我只需要知道类/方法的接口/签名类型，然后就可以在另一个模块/程序集中针对该实体进行编译，并且成功并生成良好的代码，或者否则会生成有关错误的有用诊断。关键的想法是“类型签名”是“基本约束的简洁总结”。

你可以将它按比例滑动到光谱的另一端，然后像F＃inline或C ++模板那样执行类似鸭子的事情，其中基本上“如果你将这些数据类型插入到代码体中这个方法，会编译吗？“这是可行的，但它通常会因为编译速度慢而在事情失败时提供较差的诊断。这些后果源于缺乏“简洁的摘要”，这是“单独汇编”中“独立”的典型工具。

（从评估效用/可用性的完全不同的轴来看，内联/ C ++模板模型“非常灵活”和“非常复杂”，而典型的类型系统内容“灵活性较差但通常足以表达大多数抽象“和”非常简单“。）

无论如何，所以一切皆有可能，但是如果你做的事情比“类型/泛型/类型类”的一些标准的易于理解的机制更“灵活”，那么在编译速度和编译时，你往往会陷入困境。错误诊断质量。因此，在F＃中，当您通过inline特别请求时，该机制才会启动。

其次，当.NET元数据无法表达这些约束时，F＃如何设法“跨组件内联”？简单来说，带有任何inline内容的F＃程序集包含额外的F＃特定元数据（除了通常的.NET元数据之外），它基本上代表“F＃代码主体”，因此它可以在引用的调用站点处内联部件。 F＃特定的元数据嵌入.NET程序集中的“资源”。在F＃PowerPack中，有一个元数据读取器模块，使您能够“反映”一些额外的F＃元数据。（在FSharp.Core的情况下，这个额外的元数据被分解为FSharp.Core.sigdata和FSharp.Core.optdata文件，而不是嵌入到FSharp.Core.dll运行时程序集中。这使F＃运行时更小，因为你在设计时只需要sigdata / optdata。）

Answer 2

我认为在没有内联的情况下允许静态成员约束在技术上是可行的。从历史上看，我认为该功能主要用于标准数学运算符，但它在更新版本中变得更强大，更有用。

但是，有几个很好的理由可能导致您不想经常使用它：

类型签名的可读性如果所有通用方法都被解释为具有“帽子类型”的方法，那么类型签名的可读性将受到影响，因为每个类型参数都会有大量的方法需要实施的。
互操作性其他.NET语言无法调用声明为inline的函数/方法。由于互操作性是F＃非常关注的问题，因此选择通常的通用方法（可以从C＃中使用）似乎是合理的。

按照你的建议（和C ++ / CLI编译器一样）生成专门的函数将是F＃实现（内联）的另一种替代方法，但它可能需要更多的努力。在任何情况下，您仍然需要以某种方式标记函数，因此在F＃中编写泛型函数的自然方式是使用标准泛型。

最后 - 解释两个陈述中的矛盾。我相信“inline通过.NET元数据传达”实际上意味着有关内联的信息以某种二进制格式存储在.NET资源中。这意味着它是.NET程序集的一部分，但只有F＃才能理解它。

没有内联的静态类型约束？

2 个答案: