Что происходит с 0.asInstanceOf [B] в версии Scala reduceLeft

Ниже приведен источник метода reduceLeft для Scala TraversableOnce. Что происходит с линией, которая читает var acc: B = 0.asInstanceOf[B]?

Мне кажется, что если я назову это в списке строк, например List("a", "b", "c"), это приведет к чему-то вроде 0.asInstanceOf[String]. Тем не менее, 0.asInstanceOf[String] выдает a ClassCastException во время выполнения, если я его попробую прямо.

Что происходит с этой линией, и почему она отличается от вызова 0.asInstanceOf[String] непосредственно при вызове в списке строк?

def reduceLeft[B >: A](op: (B, A) => B): B = {
  if (isEmpty)
    throw new UnsupportedOperationException("empty.reduceLeft")

  var first = true
  var acc: B = 0.asInstanceOf[B]

  for (x <- self) {
    if (first) {
      acc = x
      first = false
    }
    else acc = op(acc, x)
  }
  acc
}

Бонусный вопрос: почему acc даже инициализируется этим значением? Похоже, что код в первой итерации цикла for просто перезапишет это значение первым элементом в объекте TraversableOnce.

Ответ 1

Ну, причина, по которой это не сработает с ClassCastException во время выполнения, заключается в том, что:

Компилятор удаляет аргументацию инициализации, которая никогда не используется (я сомневаюсь в этом)
B стирается до Object (или AnyRef), поэтому актерский состав действительно 0.asInstanceOf[Object]

Вы можете проверить первую возможность, проверив байт-код, но это кажется бессмысленным фрагментом кода. Если это не устранено, тогда у этого есть ненужные накладные расходы на бокс Int при каждом вызове метода (хотя это и не создание объекта - см. Ниже)!

Выяснение того, что производит компилятор: 1

Welcome to Scala version 2.9.1.final (Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM, Java 1.6.0_29).
Type in expressions to have them evaluated.
Type :help for more information.

scala> trait X[A] {
 | def foreach[U](f: A => U): U
 | def isEmpty = {
 | var b = false
 | foreach(_ => b = true)
 | !b
 | }
 | def reduceLeft[B >: A](op: (B, A) => B): B = {
 | if (isEmpty) sys.error("Bad")
 | var first = true
 | var acc: B = 0.asInstanceOf[B]
 | for (x <- this) {
 | if (first) { acc = x; first = false } else acc = op(acc, x)
 | }
 | acc
 | }
 | }
defined trait X

Итак, теперь:

scala> :javap -v X
Compiled from "<console>"
public interface X extends scala.ScalaObject
  SourceFile: "<console>"
  Scala: length = 0x

  Signature: length = 0x2
   00 0D 
  InnerClass: 
   public abstract #19= #16 of #18; //X=class X of class 
   public final #21; //class X$$anonfun$isEmpty$1
   public final #23; //class X$$anonfun$reduceLeft$1
  minor version: 0
  major version: 49
  Constant pool:
const #1 = Asciz    SourceFile;
const #2 = Asciz    <console>;
const #3 = Asciz    foreach;
const #4 = Asciz    (Lscala/Function1;)Ljava/lang/Object;;
const #5 = Asciz    <U:Ljava/lang/Object;>(Lscala/Function1<TA;TU;>;)TU;;
const #6 = Asciz    Signature;
const #7 = Asciz    isEmpty;
const #8 = Asciz    ()Z;
const #9 = Asciz    reduceLeft;
const #10 = Asciz   (Lscala/Function2;)Ljava/lang/Object;;
const #11 = Asciz   <B:Ljava/lang/Object;>(Lscala/Function2<TB;TA;TB;>;)TB;;
const #12 = Asciz   Scala;
const #13 = Asciz   <A:Ljava/lang/Object;>Ljava/lang/Object;Lscala/ScalaObject;;
const #14 = Asciz   InnerClasses;
const #15 = Asciz   X;
const #16 = class   #15;    //  X
const #17 = Asciz   ;
const #18 = class   #17;    //  
const #19 = Asciz   X;
const #20 = Asciz   X$$anonfun$isEmpty$1;
const #21 = class   #20;    //  X$$anonfun$isEmpty$1
const #22 = Asciz   X$$anonfun$reduceLeft$1;
const #23 = class   #22;    //  X$$anonfun$reduceLeft$1
const #24 = Asciz   java/lang/Object;
const #25 = class   #24;    //  java/lang/Object
const #26 = Asciz   scala/ScalaObject;
const #27 = class   #26;    //  scala/ScalaObject

{
public abstract java.lang.Object foreach(scala.Function1);
  Signature: length = 0x2
   00 05 

public abstract boolean isEmpty();

public abstract java.lang.Object reduceLeft(scala.Function2);
  Signature: length = 0x2
   00 0B 

}

Сделай все, что хочешь!

Выяснение того, что производит компилятор: 2

Еще одна возможность заключается в том, чтобы поместить это в исходный файл и скомпилировать его, распечатать промежуточную фазу кода:

./scalac -Xprint:icode X.scala

тогда вы получите...

def reduceLeft($this: X, op$1: Function2): java.lang.Object = {
  if ($this.isEmpty())
    scala.sys.`package`.error("Bad")
  else
    ();
  var first$1: scala.runtime.BooleanRef = new scala.runtime.BooleanRef(true);
  var acc$1: scala.runtime.ObjectRef = new scala.runtime.ObjectRef(scala.Int.box(0));
  $this.foreach({
    (new anonymous class X$$anonfun$reduceLeft$1($this, op$1, first$1, acc$1): Function1)
  });
  acc.elem
};

Он выглядит отчетливо, как ненужный бокс! Одно дело, что это не будет связано с созданием объекта, а просто с поиском, потому что кешированные значения от -127 до 127 кэшируются.

Вы можете проверить стертую строку, изменив фазу компилятора в приведенной выше команде печати, чтобы "стереть". Hey presto:

var acc: java.lang.Object = scala.Int.box(0).$asInstanceOf[java.lang.Object]();

Ответ 2

Ответ на вопрос о бонусе может быть выведен, пытаясь предложить альтернативу. Аккумулятор имеет тип B. Что B вы ему назначаете? (Существует лучший ответ, а именно: null.asInstanceOf [B], что обычно делается, но я предполагаю, что вы оставите свой вопрос на месте.)