Scala中快速打包的结构数组

Question

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量类型，我能想象的唯一方法是为每个结构创建（1）盒装Scala类型，例如Vector<double,3>和（2）a typed Array[Double]周围的瘦包装器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，打包和不错的打字不是可选的：如果没有打包，我会很快打击内存，如果我只有阵列[双] C ++的类型系统（不幸的是）获胜。

Answer 1

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next ，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2倍以内的性能，并且目标是单线程使用，那么应该这样做。 （过去它对我有用。）