运算符'+'不能应用于'T'，'T'用于有界泛型

Question

下面的代码片段抛出错误，如头部所示，我没有弄清楚为什么它不起作用，因为T是数字类型，我希望运营商'+'罚款。

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线索，thx！

Answer 1

实现这种通用算术思想存在一个基本问题。这个问题并不在于如何在数学上说这应该起作用，而在于它应该如何编译为Java编译器的字节码。

在你的榜样，你有这样的：

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

留装箱和拆箱不谈，问题是，编译器不知道应该如何编译+运营商。编译器应使用+的多个重载版本中的哪一个？对于不同的基元类型，JVM具有不同的算术运算符（即操作码）;因此整数的和运算符与双精度运算符完全不同（例如，请参阅iadd与dadd）。如果仔细考虑它，那完全有意义，因为毕竟整数运算和浮点运算是完全不同。不同的类型也有不同的尺寸等（参见例如ladd）。另外请考虑BigInteger和BigDecimal，它们也扩展为Number，但那些不支持自动装箱，因此没有操作码直接处理它们。可能有其他几十个其他类似于其他库中的实现的其他Number实现。编译器如何知道如何处理它们？

因此，当编译器推断T是Number时，这不足以确定哪些操作码对操作有效（即装箱，拆箱和算术）。

后来你建议更改代码位：

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

而且现在+运营商可以用一个整数总和码来实现，但总和的结果将是一个Integer，而不是一个T ，但仍然会使此代码无效，因为从编译器的角度来看，T可能是Integer以外的其他内容。

我相信没有办法让代码具有足够的通用性，以至于您可以忘记这些底层实现细节。

- 编辑 -

为了回答您的评论部分的问题考虑基于以上MathOperationV1<T extends Integer>最后一个定义以下情形。

你是正确的，当你说，编译器会做类型擦除的类定义，并且如果考虑到这种类型擦除，就好像使用它似乎是

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

它会被编译子类Integer应该在这里工作，但这不是真的，因为它会使类型系统不健全。让我试着证明这一点。

编译器不仅可以担心的声明网站，它也有考虑在多个调用点会发生什么，可能使用不同类型的论据T。

例如，想象一下（为了我的论点），有一个Integer的子类，我们将其称为SmallInt。假设我们上面的代码编译好了（这实际上是你的问题：为什么它不能编译？）。

如果我们做了以下事情，会发生什么？

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

正如你可以看到op.add()方法的结果预计将是一个SmallInt，而不是一个Integer。然而，我们上面的a + b的结果，从我们已删除的类定义中，总是会返回Integer而不是SmallInt（因为+使用JVM整数算术操作码），因此这个结果是不合适的，对吗？

您现在可能会想知道，但如果MathOperationV1的类型删除总是返回Integer，那么在呼叫站点的世界中它可能会有什么其他的东西（如SmallInt）呢？

好，编译器在这里增加了一些额外的施法者add结果强制转换为SmallInt，但只是因为它已经保证了操作无法返回任何东西比预期的类型等（这就是为什么你看到编译器错误）。

换句话说，您的通话网站看起来像这样擦除之后：

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

但是，如果你能保证add回报总是SmallInt（我们不能因操作问题描述了只会工作在我原来的答案）。

所以，你可以看到，你的类型擦除只是确保在于，根据分型的规则，你可以返回任何延伸的Integer，但一旦您的通话网站声明了T一种说法，你应该在原始代码中出现T以保持类型系统声音时始终假设为相同类型。

您实际上可以通过使用Java反编译器（您的JDK bin目录中名为javap的工具）来证明这些观点。我可以提供更好的例子，如果你认为你需要它们，但你会自己尝试一下，看看底下发生了什么:-)

Answer 2

自动（非）拳击只适用于可以转换为其原始等值的类型。加法仅针对数字基元类型和字符串进行定义。即：int，long，short，char，double，float，byte。数字没有原始的等价物，所以不能拆箱，这就是为什么你不能添加它们。

Answer 3

+未定义为Number。你可以通过编写（没有泛型）看到这个：

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

这根本就不会编译。

你不能这样做除了一般直接：你需要一个BiFunction，一个BinaryOperator，或类似的，这是能够运行适用于输入：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不会在标准类之上添加任何内容（实际上，它提供的更少）。