基础运算符重载出现奇怪类型错误的原因排查

我来帮你把这个问题拆解得明明白白——这绝对不是你的代码写法有问题，而是Xcode 9.2对应的Swift 4.0.2版本里的编译器类型推断bug。

先复盘下你的代码逻辑：

• 你定义了矩阵类型A和向量类型B
• 重载了两个完全合理的乘法运算符：
  • A * A -> A：矩阵乘矩阵返回矩阵
  • A * B -> B：矩阵乘向量返回向量
• 你写的(a * a) * B()，理论上应该先算a*a得到A实例，再用这个A去乘B()得到B实例，完全符合你定义的重载规则，逻辑上毫无问题。

编译器到底犯了什么错？ #

在处理let b: B = (a * a) * B()这个表达式时，编译器的类型推断逻辑走歪了：
它先看到变量b被指定为B类型，就反过来要求整个(a * a) * B()的结果必须是B。这时候它没有优先匹配你已经定义的A * B -> B重载，反而错误地认为需要把左侧的A类型结果（也就是a*a的输出）转换成B类型，试图去匹配一个你根本没定义的B * B运算符，于是就抛出了“A不能转换为B”的错误。

几个验证结论的小测试 #

你提到的临时解决方案其实刚好能佐证这个bug：

• 提取中间变量：把a*a单独存成一个类型明确的A变量，编译器立刻就能正确匹配运算符：

  let tempA: A = a * a
  let b: B = tempA * B() // 完全正常，无任何错误
  

• 移除变量类型注解：去掉b的: B注解，编译器不需要同时处理“表达式推断”和“变量类型约束”，也能正确识别出结果是B：

  let b = (a * a) * B() // 编译通过，b会被正确推断为B类型
  

后续修复情况 #

这个类型推断的bug在Swift 4.1及以后的版本中已经被修复了，如果你升级到Xcode 9.3或更高版本，这段代码就能正常编译运行，不需要做任何代码修改。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Feuermurmel