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苹果发布Swift的数学计算项目:Swift Numerics

发布时间:2019-11-14  来源:开源中国 局长   背景: 无障碍通道

  Swift标准函数库团队成员Steve Canon 宣布 Swift开源生态又添一员—— Swift Numerics。这是用于Swift的Numerical API,源码托管在GitHub上,旨在迅速填补标准库现有API中的一些重要空白,并为Swift编程开拓新领域。

  据介绍,Swift Numerics可为Swift开发者提供构建数值运算的基础,相关的数值运算模块都会捆绑在一起,并以独立的 Swift组件发布。

  Steve Canon已在 Swift Numerics的GitHub仓库中内置了两个呼声甚高的数学计算模块,分别是实数模块(Real Number)和提供复数运算的复数(Complex Number)模块。SE-0246提案建议在Swift中加入基础数学函数API,提供诸如三角函数与对数等通用运算。这项提案已经被接受,但由于编译器的限制,该API还不能被加到标准函数库中,因此实数模块将以独立的模块提供API,开发者现在可在项目中使用这些功能。

  实数模块定义了三个协议。最通用的是ElementaryFunctions,它提供以下函数:

  指数函数:exp,expMinusOne

  对数函数:log,log(onePlus:)

  三角函数:cos,sin,tan

  反三角函数:acos,asin,atan

  双曲函数:cosh,sinh,tanh

  反双曲函数:acosh,asinh,atanh

  幂函数和根函数:pow,sqrt,root

  复数模块则是创建于基础实数类型之上(官方说法是复数模块基于实数模块构建)。我们都知道复数在数学计算中经常会用到,尤其是在进行傅立叶转换的时候,处理音频或是电路仿真时都会用到复数。Steve Canon提到,在开发者日常使用时,函数库通常会自动隐藏这些复数消息,但是当要开发相关函数库时,复数模块会是很重要的工具。

  Steve Canon还解释了不在标准函数库中提供Swift Numerics功能,而要利用组件的形式发布的原因。他表示这其中存在许多考量,但最主要的原因是,他认为并非所有内容都应该放进标准函数库中。随着时间变迁,Swift Numerics中的部分功能可能会被放进标准函数库中,但在默认情况下,某些模块不应默认加入到每一个项目里,它们应有一个自己专属的地方,而Swift Numerics就是这类数学计算模块的集合,就像 SwiftNIO组件是专门提供网络相关功能一样。

  另外,以组件打包的好处还包括Swift Numerics的更新将不受Swift版本发布的时间限制,开发者可以在进入稳定版之前,先发布测试模块进行试验。

  Steve Canon还提到,接下来他们还会为Swift Numerics加入重要的ShapedArray协议以及支持的类型,让开发者能方便地表达多维度的同质数据,此外还会增加对Float16的支持。

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