内部构造器究竟是什么？

Question

1. 内部构造函数的准确定义是什么？在Julia-V0.6+中，“任何可以使用签名typename{...}(...)（注意{}部分）调用的构造函数都是内部构造函数”是正确的吗？
2. 正如下面的注释中所讨论的，仅限于外部的构造函数实际上是显式内部构造函数吗？
3. 使用方法检查方法是否是内部/外部构造函数是否正确？
4. Julia自动定义的默认构造函数与用户显式定义的相应构造函数有什么不同？

顺便说一句，我知道如何使用以及何时使用内部构造函数。我知道什么是内部构造函数，直到只有外部构造函数进来，把水搅浑了。：（

让我们回忆一下Doc中的一些声明：

构造函数就像Julia中的任何其他函数一样，它的整体行为是由其方法的组合行为定义的。

julia> struct Foo{T}
    x::T
end

julia> methods(Foo)
# 2 methods for generic function "(::Type)":
(::Type{Foo})(x::T) where T in Main at REPL[1]:2  # outer ctor  「1」
(::Type{T})(arg) where T in Base at sysimg.jl:24  # default convertion method「2」

julia> @which Foo{Int}(1) # or methods(Foo{Int})
(::Type{Foo{T}})(x) where T in Main at REPL[1]:2 # inner ctor 「3」

但是，仅限于外部的构造函数给构造函数的故事增加了另一个问题：

julia> struct SummedArray{T<:Number,S<:Number}
           data::Vector{T}
           sum::S
           function SummedArray(a::Vector{T}) where T
               S = widen(T)
               new{T,S}(a, sum(S, a))
           end
       end
julia> methods(SummedArray)
# 2 methods for generic function "(::Type)":
(::Type{SummedArray})(a::Array{T,1}) where T in Main at REPL[1]:5 # outer ctor「4」
(::Type{T})(arg) where T in Base at sysimg.jl:24

Hmm，类型声明块中的外部构造函数，它还调用new。我想这里的目的只是为了阻止Julia为我们定义默认的内部-外部构造函数对，但是文档中的第二个语句在这种情况下仍然是正确的吗？对新用户来说很困惑。

在这里，我读到了另一种形式的内部构造函数：

julia> struct Foo{T}
     x::T
     (::Type{Foo{T}})(x::T) = new{T}(x) 
   end

julia> methods(Foo)
# 1 method for generic function "(::Type)":
(::Type{T})(arg) where T in Base at sysimg.jl:24

julia> methods(Foo{Int})
# 2 methods for generic function "(::Type)":
(::Type{Foo{T}})(x::T) where T in Main at REPL[2]:3  「5」
(::Type{T})(arg) where T in Base at sysimg.jl:24

所以我的问题是内部构造函数的准确定义是什么？在Julia-V0.6+中，“任何可以用签名typeName{...}(...)（注意{}部分）调用的构造函数都是内部构造函数”是正确的吗？

Answer 1

举个例子，假设您想定义一个表示偶数的类型：

julia> struct Even
          e::Int
       end

julia> Even(2)
Even(2)

到目前为止还不错，但是您还希望构造函数拒绝奇数，到目前为止even(x)不拒绝：

julia> Even(3)
Even(3)

因此，您尝试将自己的构造函数编写为

julia> Even(x) = iseven(x) ? Even(x) : throw(ArgumentError("x=$x is odd"))
Even

julia> Even(3)
Even(3)

为什么？让我们问问Julia她刚刚打了什么电话：

julia> @which Even(3)
Even(e::Int64) in Main at REPL[1]:2

这不是您定义的方法（查看参数名称和类型），这是隐式提供的构造函数。也许我们应该重新定义一下？好吧，不要在家里尝试这个：

julia> Even(e::Int) = iseven(e) ? Even(e) : throw(ArgumentError("e=$e is odd"))
Even
julia> Even(2)
ERROR: StackOverflowError:
Stacktrace:
 [1] Even(::Int64) at ./REPL[11]:0
 [2] Even(::Int64) at ./REPL[11]:1 (repeats 65497 times) 

我们刚刚创建了一个无限循环：我们重新定义了even(e)来递归地调用它自己。我们现在面临着一个既有鸡又有蛋的问题：我们想要重新定义隐式构造函数，但我们需要一些其他的构造函数来调用已定义的函数。正如我们所看到的，调用甚至(e)都不是可行的选择。

julia> struct Even
          e::Int
          Even(e::Int) = iseven(e) ? new(e) : throw(ArgumentError("e=$e is odd"))
       end


julia> Even(2)
Even(2)

julia> Even(3)
ERROR: ArgumentError: e=3 is odd
..

在内部构造函数中，可以使用new()语法调用原始隐式构造函数。外部构造函数不可用此语法。如果您尝试使用它，您将得到一个错误：

julia> Even() = new(2)
Even

julia> Even()
ERROR: UndefVarError: new not defined 
..