《Haskell趣学指南》笔记之类型（type）

• :t <exp> 可以得到对应的类型
• 类型是大写字母开头的
• 给单参数函数声明类型，语法是 :: ParamType -> ReturnType

  removeNonUppercase :: [Char] -> [Char] 
  removeNonUppercase st = [ c | c <- st, c ` elem` ['A'..' Z']] 
  复制代码

• 给多参数函数声明类型，语法是 :: Param1Type -> Param2Type ->ReturnType

  addThree :: Int -> Int -> Int -> Int 
  addThree x y z = x + y + z
  复制代码

基本类型

()

类型变量（类似于泛型）

• head 的类型是 head :: [a] -> a
  • 注意这里的 a 是小写，不是大写，因为 a 是类型变量，不是类型
  • 一般类型变量只使用一个字母，但是用多个字母也不报错
• 多态函数：使用了类型变量的函数。

类型类 typeclass

• 类似于接口，但是它是用来约束类型 type 的。
• 一个 type 可以是多个 typeclass 的实例，一个 typeclass 可以有多个 type 实例。
• Eq 是最常见的类型类，Haskell 中标准类型都是 Eq 的实例，Eq 要求它的实例必须实现 == 和 /= 两个函数
• 我们可以看看 == 运算符（也是函数）的类型

  ghci> :t (==) 
  (==) :: (Eq a) => a -> a -> Bool
  复制代码

• 看上面代码，类型声明 a->a->Bool 前面有个 => ，再前面有个 (Eq a)
  • 这个 (Eq a) 叫做类型约束
  • 它约束 a 必须是 Eq 的实例，这样就保证了 a 必须实现 == 函数，以提供给全局的 == 函数调用
• Ord 类型类要求实例必须实现 < / <= / > / >= 等比较操作
• Ord 的有三种值：GT / LT / EQ，可以用 compare 得到

  ghci> compare 1 2
  LT
  复制代码

• Show 类型类要求实例可以表示为字符串
• show 函数可以把任意 Show 实例变为字符串
• Read 类型类跟 Show 相反，它把非字符串的东西转为字符串
• read 函数是 show 的相反操作

  ghci> show True 
  "True"
  ghci> (read "True") || False 
  True 
  复制代码

• 注意直接 read "True" 会报错，因为 GHCi 需要根据后续的操作来确定你要把字符串转成什么类型
• 类型注解：可以使用类型注解来告诉 GHCi 这玩意是什么类型。 read "True" :: Bool 就不会报错，看起来很像 TypeScript 的 as 关键字
• Enum 类型类要求实例有 successer 后继和 predecesor 前趋两个操作。可以使用 succ 函数和 pred 函数得到一个实例的后继和前驱。
• Enum 的例子

  ['a' .. 'e']
  [LT..GT]
  

• Bounded 类型类要求实例有上限和下限
• 用 maxBound 和 minBound 可以获取实例的上下限
• 这两个函数的类型是 (Bounded a)=> a ，这叫多态常量（跟多态函数对应）。
• maxBound :: (Bool, Int, Char) 会得到每个实例的上限组成的 tuple，即 (True, 2147483647, \1114111)
• Num 类型类要求实例具有数的特征。
• :t 20 的结果是 (Num t)=> t
  • 这很奇怪， 20 的类型居然不是 Int 或者 Integer 或者 Float 之类的，而是这些类型对应的 typeclass 对应的多态常量，有点烧脑。
• 所有的数都是多态常量，可以具有任何 Num 的实例的特征，也就是说 20 既可以是 Int / Integer 也可以是 Float / Double 等。
• Floating 类型要求实例具有浮点数的特征，如 Float 和 Double 都是 Floating 的实例。
• 如 sin :: Floating a => a -> a
• Integeral 类型要求实例具有整数的特征，如 Int 和 Integer。
• 如 fromIntegral :: (Num b, Integral a) => a -> b
• length [1,2,3] + 3.2 会报错，解决办法是 fromIntegral (length [12,3]) + 3.2

类型类概览

• Haskell 中所有标准 type 都是 Eq 的实例，除了输入输出相关类型和函数
• 目前我们遇到的所有 type 都是 Ord 的实例，除了函数
• 目前我们遇到的所有 type 都是 Show 的实例，除了函数
• 目前我们遇到的所有 type 都是 Read 的实例，除了函数
• Enum 类型类包含的 type 有 () / Bool / Char / Ordering / Int / Integer / Float / Double
• Bounded 包含的 type 有 Int / Char / Bool 等
• Num 包含 Int / Integer / Float / Double，只有已经属于 Show 和 Eq 的类型实例，才能成为 Num 的实例，这是一个先决条件（ prerequisite）
• Floating 包含 Float / Double
• Integeral 包含 Int / Integer