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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，最好是 Scala）。我预计最大的问题是结构的打包数组。例如，在 C++ 中，我们有如下类型

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

借助 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几种类型，我能想象的唯一方法是为每个结构创建（1）一个装箱的 Scala 类型，例如Vector<double,3>（2）一个类型化的瘦包装器，Array[Double]它知道什么结构它应该是并根据需要创建/使用盒装单例。

是否有任何现有的库可以做这样的事情，或者为结构的打包数组实现任何替代方案？有没有人有关于性能特征可能是什么的经验，以及现有的编译器和 JVM 是否能够至少在非多态、密封的情况下优化这些盒子？

请注意，打包和漂亮的类型不是可选的：如果不打包，我会很快耗尽内存，如果我只有 Array[Double] C++ 的类型系统（不幸的是）获胜。

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问题实际上是那里除了数字之外是否还有其他东西。如果它只是一堆双打，你可以在 Scala 中编写一个包装器，但你不应该指望避免装箱。相反，请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)
}

您可以让 ArrayedVec3 实现Iterator、将自身返回为next，或者在您想要易用性而不是效率的情况下进行各种其他操作。

但关键是，如果您愿意自己管理这些适配器的创建和移动，则无需担心装箱问题。您只需创建一次“盒子”，然后它就会跳到您需要的任何地方。

如果您对 C++ 约 2 倍的性能感到满意，并且目标是单线程使用，那么这应该可以解决问题。（过去它对我有用。）

于 2012-11-05T08:17:16.027 回答