Haskell “为什么会有？”；“数据”；及；“新类型”；在哈斯克尔？

似乎

newtype

定义只是一个遵守某些限制（例如，只有一个构造函数）的

data

定义，并且由于这些限制，运行时系统可以更有效地处理

newtype

s。对于未定义值的模式匹配处理略有不同

但是假设Haskell只知道

数据

定义，没有

newtype

s：编译器不能自己找出给定的数据定义是否遵守这些限制，并自动更有效地处理它吗

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我肯定我错过了什么，一定有更深层次的原因；数据声明在访问和存储其“成员”时使用惰性计算，而newtype则不使用。Newtype还从其组件中剥离所有以前的类型实例，有效地隐藏其实现；而数据使实现保持开放状态

在避免复杂数据类型中的样板代码时，我倾向于使用newtype，因为在复杂数据类型中，我不一定需要访问内部代码。这将加快编译和执行速度，并降低使用新类型时的代码复杂性

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当我第一次读到这篇文章时，我发现对Haskell的温和介绍相当直观。

这两个

newtype

和单构造函数

data

都引入了单值构造函数，但是

newtype

引入的值构造函数是严格的，而

data

引入的值构造函数是惰性的。所以如果你有

data D = D Int
newtype N = N Int

然后

N undefined

相当于

undefined

，并在计算时导致错误。但是

D undefined

并不等同于

undefined

，只要你不想偷看里面，就可以对它进行评估

编译器无法自行处理此问题

不，不完全是这样。在这种情况下，作为程序员，您可以决定构造函数是严格的还是懒惰的。要理解何时以及如何使构造函数严格或懒惰，您必须比我更好地理解懒惰计算。我坚持报告中的观点，即

newtype

可用于重命名现有类型，例如具有几种不同的不兼容测量类型：

newtype Feet = Feet Double
newtype Cm   = Cm   Double

两者在运行时的行为完全类似于Double，但编译器承诺不会让您混淆它们。

根据：

使用newtype关键字代替data关键字。为什么会这样 那个首先，新类型更快。如果使用data关键字 包装一个类型，所有的包装和展开都会有一些开销 当程序运行时。但是如果你使用newtype，Haskell知道 您只是使用它将现有类型包装为新类型 （因此得名），因为您希望它内部相同，但 有一个不同的类型。考虑到这一点，Haskell可以摆脱 解析哪一个值属于哪一类型后，将进行包装和展开

那么为什么不一直使用newtype而不是data呢？好 使用newtype从现有类型创建新类型时 关键字，只能有一个值构造函数和该值 构造函数只能有一个字段。但有了数据，你就可以制造数据 具有多个值构造函数且每个构造函数都可以 具有零个或多个字段：

当使用newtype时，只能使用一个构造函数和一个 场

现在考虑以下类型：

它是用定义的普通代数数据类型 数据关键字。它有一个值构造函数，它有一个字段 谁的类型是布尔。让我们创建一个模式与 CoolBool并返回值“hello”，无论Bool 在CoolBool里面是真是假：

与其将此函数应用于普通CoolBool，不如将其抛出curveball并应用于undefined

哎呀！例外！为什么会发生这种异常？定义的类型 使用data关键字可以有多个值构造函数（甚至 虽然CoolBool只有一个）。因此，为了查看给定的值 为了使我们的函数符合（CoolBool)模式，Haskell必须 对值进行足够的求值，以查看使用了哪个值构造函数 当我们创造价值的时候。当我们试图计算一个未定义的 值，即使是一点点，也会引发异常

让我们尝试使用 新类型：

我们不必这么做 更改helloMe函数，因为模式匹配语法是 如果使用newtype或data定义类型，则相同。让我们开始吧 在这里使用相同的方法，并将helloMe应用于未定义的值：

成功了！嗯，为什么？正如我们所说，当我们使用 newtype，Haskell可以在内部表示新类型的值 以与原始值相同的方式。它不需要再添加一个 在它们周围的框中，它只需要知道它们的值 不同类型。因为Haskell知道用 newtype关键字只能有一个构造函数，不必这样 计算传递给函数的值，以确保 符合（CoolBool)模式，因为newtype类型只能 有一个可能的值构造函数和一个字段

这种行为上的差异可能看起来微不足道，但实际上是很好的 这很重要，因为它帮助我们认识到即使定义了类型 从程序员的角度来看，data和newtype的行为类似 视图，因为它们都有值构造函数和字段，所以 实际上有两种不同的机制。而数据可以用来制作 你自己的类型从头开始，newtype是用来制作一个全新的 从现有类型中键入。基于新类型值的模式匹配

data Profession = Fighter | Archer | Accountant  

data Race = Human | Elf | Orc | Goblin  

data PlayerCharacter = PlayerCharacter Race Profession 

data CoolBool = CoolBool { getCoolBool :: Bool } 

helloMe :: CoolBool -> String  
helloMe (CoolBool _) = "hello"  

ghci> helloMe undefined  
"*** Exception: Prelude.undefined  

newtype CoolBool = CoolBool { getCoolBool :: Bool }   

ghci> helloMe undefined  
"hello"

newtype Fd = Fd CInt
-- data Fd = Fd CInt would also be valid

-- newtypes can have deriving clauses just like normal types
newtype Identity a = Identity a
  deriving (Eq, Ord, Read, Show)

-- record syntax is still allowed, but only for one field
newtype State s a = State { runState :: s -> (s, a) }

-- this is *not* allowed:
-- newtype Pair a b = Pair { pairFst :: a, pairSnd :: b }
-- but this is:
data Pair a b = Pair { pairFst :: a, pairSnd :: b }
-- and so is this:
newtype Pair' a b = Pair' (a, b)

State :: (s -> (a, s)) -> State s a
runState :: State s a -> (s -> (a, s))

data DataBox a = DataBox Int
newtype NewtypeBox a = NewtypeBox Int

dataMatcher :: DataBox -> String
dataMatcher (DataBox _) = "data"

newtypeMatcher :: NewtypeBox -> String 
newtypeMatcher (NewtypeBox _) = "newtype"

ghci> dataMatcher undefined
"*** Exception: Prelude.undefined

ghci> newtypeMatcher undefined
“newtype"