爲什麼除了Haskell中的類型構造函數外，還有一個值構造函數？

Question

我是Haskell的新手，目前正在通過Real World Haskell。本書說類型構造函數僅用於類型簽名，而值構造函數用於實際代碼中。它也給出了一個聲明的例子，表明兩者的名稱是相互獨立的。爲什麼首先需要兩個構造函數，如果其中只有一個用於實際代碼？由於我們不會在實際代碼中使用類型構造函數，因此類型構造函數的用途是什麼？

Answer 1

也許名字有​​點誤導。 A 類型構造函數表示您聲明的類型的名稱。它們就是這樣調用的，因爲它們構建的是類型，而不是值：實際上，（可能）對類型變量進行參數化，它們定義了一系列類型。它們的行爲類似於C++的模板和Java的泛型。在data MyType a b = Constr a b中，MyType是一個類型構造函數，它需要兩種類型a和b來構建一個新類型(MyType a b)。

A 值構造函數是您在其他（面向對象）語言中稱爲「構造函數」的唯一部分，因爲您需要它來構建該類型的值。因此，在前面的示例中，如果採用值構造函數Constr :: a -> b -> MyType a b，則可以創建值Constr "abc" 'd' :: MyType [Char] Char。

Answer 2

一種方便的方式來獲取有關類型和值的直覺是，前者是編譯時值，而後者則是運行時值。換句話說，Type構造函數是Haskell類型集合中值的構造方法，唯一目的是在編譯時鍵入您的程序。這也意味着你不能在運行時構造一個類型，並且你不能在編譯時構造一個值。所以，因爲你不能在運行時根據類型值顯式地分支（儘管你可以隱式地使用類型類型），所以類型構造函數作爲運行時對象是完全沒用的，並且在很多情況下完全沒有最終的二進制。相反，因爲值構造函數允許在運行時在它們的類型集合中構造值，所以它們作爲編譯時對象完全沒有用處。

由於這個簡單的屬性，Type構造函數和Value構造函數可以毫不含糊地共享名稱。

Answer 3

這有點像說「爲什麼我們需要類和對象，如果對象是唯一實際運行？」

這兩種構造函數做不同的工作。類型構造函數進入類型簽名。值構造函數進入可運行代碼。

在最簡單的情況下，類型「構造函數」是只是一個類型名稱。在最簡單的情況下，一個類型只有一個值構造函數。所以，你的東西落得像

data Point = Point Int Int

你可以對自己說：「現在爲什麼赫克我需要寫Point兩次？」

但現在考慮不那麼簡單的例子：

data Tree x = Leaf x | Branch (Tree x) (Tree x)

這裏Tree是一個類型構造。你給它一個類型參數，它「構造」一個​​類型。因此Tree Int是一種類型，Tree String是另一種類型，依此類推。 （類似於C++中的模板，或Java或Eiffel中的泛型）。

另一方面，Leaf是一個值構造函數。給定一個值後，它會生成一個單節點樹。所以Leaf 5是一個Tree Int值，Leaf "banana"是一個Tree String值，依此類推。

類似地對於Branch。它需要兩個樹值並構建一個樹狀節點，並將這些樹作爲子節點。例如，Branch (Leaf 2) (Leaf 7)是Tree Int的值。