苹果发布Swift的数学计算项目是怎么回事？

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苹果发布Swift的数学计算项目是怎么回事

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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