運算符'+'不能應用於'T'，'T'用於有界泛型

Question

下面的代碼片段拋出錯誤，如頭部所示，我沒有弄清楚爲什麼它不起作用，因爲T是數字類型，我希望運營商'+'罰款。

class MathOperationV1<T extends Number> { 
     public T add(T a, T b) { 
      return a + b; // error: Operator '+' cannot be applied to 'T', 'T' 
     } 
    } 

如果有人能提供一些線索，thx！

Answer 1

實現這種通用算術思想存在一個基本問題。這個問題並不在於如何在數學上說這應該起作用，而在於它應該如何編譯爲Java編譯器的字節碼。

在你的榜樣，你有這樣的：

class MathOperationV1<T extends Number> { 
     public T add(T a, T b) { 
      return a + b; // error: Operator '+' cannot be applied to 'T', 'T' 
     } 
} 

留裝箱和拆箱不談，問題是，編譯器不知道應該如何編譯+運營商。編譯器應使用+的多個重載版本中的哪一個？對於不同的基元類型，JVM具有不同的算術運算符（即操作碼）;因此整數的和運算符與雙精度運算符完全不同（例如，請參閱iadd與dadd）。如果仔細考慮它，那完全有意義，因爲畢竟整數運算和浮點運算是完全不同。不同的類型也有不同的尺寸等（參見例如ladd）。另外請考慮BigInteger和BigDecimal，它們也擴展爲Number，但那些不支持自動裝箱，因此沒有操作碼直接處理它們。可能有其他幾十個其他類似於其他庫中的實現的其他Number實現。編譯器如何知道如何處理它們？

因此，當編譯器推斷T是Number時，這不足以確定哪些操作碼對操作有效（即裝箱，拆箱和算術）。

後來你建議更改代碼位：

class MathOperationV1<T extends Integer> { 
     public T add(T a, T b) { 
      return a + b; 
     } 
    } 

而且現在+運營商可以用一個整數總和碼來實現，但總和的結果將是一個Integer，而不是一個T ，但仍然會使此代碼無效，因爲從編譯器的角度來看，T可能是Integer以外的其他內容。

我相信沒有辦法讓代碼具有足夠的通用性，以至於您可以忘記這些底層實現細節。

- 編輯 -

爲了回答您的評論部分的問題考慮基於以上MathOperationV1<T extends Integer>最後一個定義以下情形。

你是正確的，當你說，編譯器會做類型擦除的類定義，並且如果考慮到這種類型擦除，就好像使用它似乎是

class MathOperationV1 { 
     public Integer add(Integer a, Integer b) { 
      return a + b; 
     } 
} 

它會被編譯子類Integer應該在這裏工作，但這不是真的，因爲它會使類型系統不健全。讓我試着證明這一點。

編譯器不僅可以擔心的聲明網站，它也有考慮在多個調用點會發生什麼，可能使用不同類型的論據T。

例如，想象一下（爲了我的論點），有一個Integer的子類，我們將其稱爲SmallInt。假設我們上面的代碼編譯好了（這實際上是你的問題：爲什麼它不能編譯？）。

如果我們做了以下事情，會發生什麼？

MathOperationV1<SmallInt> op = new MathOperationV1<>(); 
SmallInt res = op.add(SmallInt.of(1), SmallInt.of(2)); 

正如你可以看到op.add()方法的結果預計將是一個SmallInt，而不是一個Integer。然而，我們上面的a + b的結果，從我們已刪除的類定義中，總是會返回Integer而不是SmallInt（因爲+使用JVM整數算術操作碼），因此這個結果是不合適的，對嗎？

您現在可能會想知道，但如果MathOperationV1的類型刪除總是返回Integer，那麼在呼叫站點的世界中它可能會有什麼其他的東西（如SmallInt）呢？

好，編譯器在這裏增加了一些額外的施法者add結果強制轉換爲SmallInt，但只是因爲它已經保證了操作無法返回任何東西比預期的類型等（這就是爲什麼你看到編譯器錯誤）。

換句話說，您的通話網站看起來像這樣擦除之後：

MathOperationV1 op = new MathOperationV1<>(); //with Integer type erasure 
SmallInt res = (SmallInt) op.add(SmallInt.of(1), SmallInt.of(2)); 

但是，如果你能保證add回報總是SmallInt（我們不能因操作問題描述了只會工作在我原來的答案）。

所以，你可以看到，你的類型擦除只是確保在於，根據分型的規則，你可以返回任何延伸的Integer，但一旦您的通話網站聲明瞭T一種說法，你應該在原始代碼中出現T以保持類型系統聲音時始終假設爲相同類型。

您實際上可以通過使用Java反編譯器（您的JDK bin目錄中名爲javap的工具）來證明這些觀點。我可以提供更好的例子，如果你認爲你需要它們，但你會自己嘗試一下，看看底下發生了什麼:-)

Answer 2

自動（非）拳擊只適用於可以轉換爲其原始等值的類型。加法僅針對數字基元類型和字符串進行定義。即：int，long，short，char，double，float，byte。數字沒有原始的等價物，所以不能拆箱，這就是爲什麼你不能添加它們。

Answer 3

+未定義爲Number。你可以通過編寫（沒有泛型）看到這個：

Number a = 1; 
Number b = 2; 
System.out.println(a + b); 

這根本就不會編譯。

你不能這樣做除了一般直接：你需要一個BiFunction，一個BinaryOperator，或類似的，這是能夠運行適用於輸入：再次

class MathOperationV1<T extends Number> { 
    private final BinaryOperator<T> combiner; 

    // Initialize combiner in constructor. 

    public T add(T a, T b) { 
     return combiner.apply(a, b); 
    } 
} 

但是，你不妨直接使用BinaryOperator<T>：MathOperationV1不會在標準類之上添加任何內容（實際上，它提供的更少）。