Swift泛型中Decimal类型除法运算符缺失问题咨询

问题场景 #

编写泛型代码在Double和Decimal类型间切换，基于Decimal遵循的所有协议（为Double遵循协议的子集）实现了generic_calc_1，该函数可正常执行加减乘运算；但实现包含除法的generic_calc_2时，编译器报错：binary operator '/' cannot be applied to two 'T' operands。

代码示例 #

泛型加减乘函数（可正常运行）：

func generic_calc_1<T: Comparable & CustomStringConvertible & Decodable & Encodable & ExpressibleByFloatLiteral & ExpressibleByIntegerLiteral & Hashable & Plottable & Sendable & SignedNumeric & Strideable>(a: T, b: T) -> T
{
    return (a + b) * (b - a)
}

print("Calc1: Double:", generic_calc_1(a: Double(2), b: Double(3)))
print("Calc1: Decimal:", generic_calc_1(a: Decimal(2), b: Decimal(3)))

泛型除法函数（报错）：

func generic_calc_2<T: Comparable & CustomStringConvertible & Decodable & Encodable & ExpressibleByFloatLiteral & ExpressibleByIntegerLiteral & Hashable & Plottable & Sendable & SignedNumeric & Strideable>(a: T, b: T) -> T
{
    return a / b //error: binary operator '/' cannot be applied to two 'T' operands
}

原因解析 #

1. SignedNumeric协议不包含除法定义：当前泛型约束中的SignedNumeric仅定义了+、-、*三种运算符，并未提供除法运算符的保证，因此编译器无法确认T类型支持/运算。
2. Double与Decimal的除法协议不统一：Double遵循BinaryFloatingPoint（继承自FloatingPoint），Decimal遵循DecimalFloatingPoint，这两个协议都定义了除法，但它们并未被包含在当前的泛型约束里，编译器无法识别两者的公共除法能力。

解决办法 #

方法1：添加FloatingPoint约束 #

由于BinaryFloatingPoint和DecimalFloatingPoint都继承自FloatingPoint协议，而该协议包含除法运算符定义，因此将泛型约束替换为包含FloatingPoint即可（FloatingPoint已涵盖SignedNumeric的能力，可移除SignedNumeric）：

func generic_calc_2<T: Comparable & CustomStringConvertible & Decodable & Encodable & ExpressibleByFloatLiteral & ExpressibleByIntegerLiteral & Hashable & Plottable & Sendable & FloatingPoint & Strideable>(a: T, b: T) -> T
{
    return a / b
}

方法2：自定义除法协议 #

如果不想依赖FloatingPoint协议，可以自定义一个要求实现除法的协议，让Double和Decimal遵循该协议：

// 自定义协议，要求实现除法运算符
protocol Divisible {
    static func / (lhs: Self, rhs: Self) -> Self
}

// 让Double和Decimal遵循该协议
extension Double: Divisible {}
extension Decimal: Divisible {}

// 更新泛型约束，添加Divisible
func generic_calc_2<T: Comparable & CustomStringConvertible & Decodable & Encodable & ExpressibleByFloatLiteral & ExpressibleByIntegerLiteral & Hashable & Plottable & Sendable & SignedNumeric & Strideable & Divisible>(a: T, b: T) -> T
{
    return a / b
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nilgirian