蘋果Swift開源生態(tài)又添新成員

Swift標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫團(tuán)隊(duì)成員Steve Canon宣布Swift開源生態(tài)又添一員——Swift Numerics。這是用于Swift的Numerical API，源碼托管在GitHub上，旨在迅速填補(bǔ)標(biāo)準(zhǔn)庫現(xiàn)有API中的一些重要空白，并為Swift編程開拓新領(lǐng)域。

據(jù)介紹，Swift Numerics可為Swift開發(fā)者提供構(gòu)建數(shù)值運(yùn)算的基礎(chǔ)，相關(guān)的數(shù)值運(yùn)算模塊都會(huì)捆綁在一起，并以獨(dú)立的Swift組件發(fā)布。

Steve Canon已在Swift Numerics的GitHub倉庫中內(nèi)置了兩個(gè)呼聲甚高的數(shù)學(xué)計(jì)算模塊，分別是實(shí)數(shù)模塊（Real Number）和提供復(fù)數(shù)運(yùn)算的復(fù)數(shù)（Complex Number）模塊。SE-0246提案建議在Swift中加入基礎(chǔ)數(shù)學(xué)函數(shù)API，提供諸如三角函數(shù)與對(duì)數(shù)等通用運(yùn)算。這項(xiàng)提案已經(jīng)被接受，但由于編譯器的限制，該API還不能被加到標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫中，因此實(shí)數(shù)模塊將以獨(dú)立的模塊提供API，開發(fā)者現(xiàn)在可在項(xiàng)目中使用這些功能。

實(shí)數(shù)模塊定義了三個(gè)協(xié)議。最通用的是ElementaryFunctions，它提供以下函數(shù)：

指數(shù)函數(shù)：exp，expMinusOne

對(duì)數(shù)函數(shù)：log，log(onePlus:)

三角函數(shù)：cos，sin，tan

反三角函數(shù)：acos，asin，atan

雙曲函數(shù)：cosh，sinh，tanh

反雙曲函數(shù)：acosh，asinh，atanh

冪函數(shù)和根函數(shù)：pow，sqrt，root

復(fù)數(shù)模塊則是創(chuàng)建于基礎(chǔ)實(shí)數(shù)類型之上（官方說法是復(fù)數(shù)模塊基于實(shí)數(shù)模塊構(gòu)建）。我們都知道復(fù)數(shù)在數(shù)學(xué)計(jì)算中經(jīng)常會(huì)用到，尤其是在進(jìn)行傅立葉轉(zhuǎn)換的時(shí)候，處理音頻或是電路仿真時(shí)都會(huì)用到復(fù)數(shù)。Steve Canon提到，在開發(fā)者日常使用時(shí)，函數(shù)庫通常會(huì)自動(dòng)隱藏這些復(fù)數(shù)消息，但是當(dāng)要開發(fā)相關(guān)函數(shù)庫時(shí)，復(fù)數(shù)模塊會(huì)是很重要的工具。

Steve Canon還解釋了不在標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫中提供Swift Numerics功能，而要利用組件的形式發(fā)布的原因。他表示這其中存在許多考量，但最主要的原因是，他認(rèn)為并非所有內(nèi)容都應(yīng)該放進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫中。隨著時(shí)間變遷，Swift Numerics中的部分功能可能會(huì)被放進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)庫中，但在默認(rèn)情況下，某些模塊不應(yīng)默認(rèn)加入到每一個(gè)項(xiàng)目里，它們應(yīng)有一個(gè)自己專屬的地方，而Swift Numerics就是這類數(shù)學(xué)計(jì)算模塊的集合，就像SwiftNIO組件是專門提供網(wǎng)絡(luò)相關(guān)功能一樣。

另外，以組件打包的好處還包括Swift Numerics的更新將不受Swift版本發(fā)布的時(shí)間限制，開發(fā)者可以在進(jìn)入穩(wěn)定版之前，先發(fā)布測(cè)試模塊進(jìn)行試驗(yàn)。

Steve Canon還提到，接下來他們還會(huì)為Swift Numerics加入重要的ShapedArray協(xié)議以及支持的類型，讓開發(fā)者能方便地表達(dá)多維度的同質(zhì)數(shù)據(jù)，此外還會(huì)增加對(duì)Float16的支持。