了解D语言中的参考

Question

说，我想添加两个向量（在数学意义上）的数值。当然，我会做一些事情，如：

T[] add(T)(T[] a, T[] b) { 
    assert(a.length == b.length); 
    T[] res = a.dup; 
    foreach (i; 0 .. a.length) { 
     res[i] = a[i] + b[i]; 
    } 
    return res; 
} 

嗯，这是好的，但我怀疑a和b复制每一个电话，这是没有那么大。所以我宣布他们ref。

T[] add(T)(ref T[] a, ref T[] b) { ... 

同时传递变量，但对于测试我使用数组情况下它的工作原理很好：

assert(add([1, 2, 3], [4, 5, 6]) == [5, 7, 9]); 

而且因为它不能推断参数组失败。我设法找出一个解决方法：

T[] add(T)(T[] a, T[] b) { 
    return add(a, b); 
} 

这似乎解决了这个问题，但看起来相当愚蠢。我的问题有什么更好的设计？

或把它放在更小的问题：我真的必须声明参数为ref，以避免复制？难道编译器，因为我不修改a和b，为我优化？我如何声明不变的方式（我试过immutable关键字，看起来像我用错了）？ res会在变通方法中真正复制两次，还是通过移动进行返回？

Answer 1

你真的应该读http://dlang.org/d-array-article.html。它详细介绍了D中的数组如何工作。但是，对于简短的回答，所有在传递参数时都会被复制到

T[] add(T)(T[] a, T[] b) {...} 

是指针的基础指针和长度。没有任何元素被复制。相反，阵列被“切片”。 add中的结果数组是add的参数的片段，这意味着它们指的是与原始数组所做的相同的内存。因为它们是相同的元素，所以变更切片的元素将会改变原始数组的元素。然而，突变阵列本身（例如分配另一个阵列或附加到它）做而不是影响原始，如果追加到阵列结果其内存重新分配，以腾出空间（或如果一个新的数组分配给该数组），那么该数组将不再引用与原始数据相同的元素。你的代码中只有一个数组副本是a.dup。

用ref做什么标记数组的做法是让它们不被切片。相反，他们是原始数组而不是片。所以，如果任何东西被附加到本地数组或者被重新分配，那么这将影响原始数组（如果您没有使用ref，则不会有）。

此外，ref只接受左值（意味着可以在赋值左侧进行的值），而数组文字是右值（意味着它们只能在赋值的右侧进行），所以你不能将它们传递给一个函数，它的参数是ref。如果要同时接受，你要么必须不被接受ref，超载功能，让你有一个ref和非ref版本（这似乎你用什么作为您的解决方案），或使用auto ref代替ref ，在这种情况下，它会同时接受（但auto ref只适用于模板功能，基本上只是自己复制功能的简称，因为这就是auto ref所做的）。一般来说，如果你不想改变原作，你不应该通过ref。

一个建议让您的代码更快：没有理由dupa然后再次循环并将其与b一起添加。如果这是你想要做什么，你可能也仅仅只是使用+=，做更多的东西一样

T[] add(T)(T[] a, T[] b) 
{ 
    assert(a.length == b.length); 
    auto res = a.dup; 
    foreach (i; 0 .. a.length) 
     res[i] += b[i]; 
    return res; 
} 

甚至更​​好，你可以使用array vector operations并跳过完全循环：

T[] add(T)(T[] a, T[] b) 
{ 
    assert(a.length == b.length); 
    auto res = a.dup; 
    res[] += b[]; 
    return res; 
} 

但再次，你真的应该读http://dlang.org/d-array-article.html如果你要正确地理解阵列中D.