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Haskell - Types 和 Type 类

Haskell 是一种函数式语言，并且它是严格类型的，这意味着整个应用程序中使用的数据类型将在编译时为编译器所知。

内置类型类

在 Haskell 中，每个语句都被视为一个数学表达式，该表达式的类别称为Type。 您可以说"Type"是编译时使用的表达式的数据类型。

要了解有关Type的更多信息，我们将使用":t"命令。 一般来说，Type可以被视为一个值，而Type Class可以被视为一组相似类型的类型。 在本章中，我们将了解不同的内置类型。

int

Int 是表示 Integer 类型数据的类型类。 2147483647 到 -2147483647 范围内的每个整数都属于 Int 类型类。 在下面的示例中，函数 fType() 将根据其定义的类型进行操作。

fType :: Int -> Int -> Int 
fType x y = x*x + y*y
main = print (fType 2 4)

这里，我们将函数fType()的类型设置为int。 该函数接受两个 int 值并返回一个 int 值。 如果编译并执行这段代码，那么它将产生以下输出 −

sh-4.3$ ghc -O2 --make *.hs -o main -threaded -rtsopts 
sh-4.3$ main
20

Integer

Integer 可以被视为 Int 的超集。 该值不受任何数字限制，因此整数可以是任意长度，没有任何限制。 要了解 Int 和 Integer 类型之间的基本区别，让我们将上面的代码修改如下 −

fType :: Int -> Int -> Int 
fType x y = x*x + y*y 
main = print (fType 212124454 44545454454554545445454544545)

如果编译上面这段代码，将会抛出以下错误信息 −

main.hs:3:31: Warning:            
   Literal 44545454454554545445454544545 is out of the Int range -
   9223372036854775808..9223372036854775807 
Linking main ...

发生此错误是因为我们的函数 fType() 需要一个 Int 类型值，而我们正在传递一些真正的大 Int 类型值。 为了避免这个错误，让我们将类型"Int"修改为"Integer"并观察差异。

fType :: Integer -> Integer -> Integer 
fType x y = x*x + y*y 
main = print (fType 212124454 4454545445455454545445445454544545)

现在，它将产生以下输出 −

sh-4.3$ main
1984297512562793395882644631364297686099210302577374055141

Float

看一下下面的代码。 它展示了 Float 类型在 Haskell 中的工作原理 −

fType :: Float -> Float -> Float 
fType x y = x*x + y*y 
main = print (fType 2.5 3.8)

该函数采用两个浮点值作为输入，并产生另一个浮点值作为输出。 当您编译并执行此代码时，它将产生以下输出 −

sh-4.3$ main
20.689999

Double

Double 是以双精度结尾的浮点数。 看看下面的例子 −

fType :: Double -> Double -> Double 
fType x y = x*x + y*y 
main = print (fType 2.56 3.81)

当你执行上面的代码时，它会生成以下输出 −

sh-4.3$ main 
21.0697

Bool

Bool 是布尔类型。 它可以是 True 或 False。 执行以下代码来了解 Bool 类型在 Haskell 中的工作原理 −

main = do  
   let x = True 
   
   if x == False 
      then putStrLn "X matches with Bool Type" 
   else putStrLn "X is not a Bool Type"

在这里，我们将变量"x"定义为 Bool 并将其与另一个布尔值进行比较以检查其原始性。 它将产生以下输出 −

sh-4.3$ main
X is not a Bool Type

Char

Char 代表字符。 单引号内的任何内容都被视为字符。 在下面的代码中，我们修改了之前的 fType() 函数以接受 Char 值并返回 Char 值作为输出。

fType :: Char-> Char 
fType x = 'K' 
main = do  
   let x = 'v' 
   print (fType x)

上面的代码将使用 char 值"v"调用 fType() 函数，但它返回另一个 char 值，即"K"。 这是它的输出 −

sh-4.3$ main 
'K'

请注意，我们不会显式使用这些类型，因为 Haskell 足够智能，可以在声明之前捕获类型。 在本教程的后续章节中，我们将看到不同的类型和 Type 类如何使 Haskell 成为强类型语言。

EQ Type 类

EQ 类型类是一个接口，提供测试表达式相等性的功能。 任何想要检查表达式相等性的类型类都应该是此 EQ 类型类的一部分。

上面提到的所有标准 Type 类都是此 EQ 类的一部分。 每当我们使用上述任何类型检查是否相等时，我们实际上都是在调用 EQ Type 类。

在下面的示例中，我们在内部使用 EQ 类型，并使用"=="或"/="操作。

main = do 
   if 8 /= 8 
      then putStrLn "The values are Equal" 
   else putStrLn "The values are not Equal"

它将产生以下输出 −

sh-4.3$ main 
The values are not Equal

Ord Type 类

Ord 是另一个接口类，它为我们提供排序功能。 到目前为止，我们使用的所有Type(类型)都是这个Ord接口的一部分。 与EQ接口一样，Ord接口也可以使用">", "<", "<=", ">=", "compare"来调用。

请在下面的示例中使用此类型类的"compare"(比较)功能。

main = print (4 <= 2)

这里，Haskell 编译器将检查 4 是否小于或等于 2。由于不小于或等于 2，代码将产生以下输出 −

sh-4.3$ main 
False

Show

Show 具有将其参数打印为字符串的功能。 无论它的参数是什么，它总是将结果打印为字符串。 在下面的示例中，我们将使用此接口打印整个列表。 "show"可以用来调用该接口。

main = print (show [1..10])

它将在控制台上产生以下输出。 这里，双引号表示它是一个String类型值。

sh-4.3$ main 
"[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]"

Read

Read接口的作用与Show相同，但它不会以String格式打印结果。 在下面的代码中，我们使用 read 接口读取字符串值并将其转换为 Int 值。

main = print (readInt "12") 
readInt :: String -> Int 
readInt = read

在这里，我们将一个字符串变量（"12"）传递给 readInt 方法，该方法在转换后返回 12（一个 Int 值）。 这是它的输出 −

sh-4.3$ main 
12

Enum

Enum 是 Type 类的另一种类型，它支持 Haskell 中的顺序或有序功能。 这个Type类可以通过Succ、Pred、Bool、Char等命令访问

以下代码显示如何查找 12 的后继值。

main = print (succ 12)

它将产生以下输出 −

sh-4.3$ main
13

界限(Bounded)

所有具有上限和下限的类型都属于此类型类。 例如，Int类型数据的最大界限为"9223372036854775807"，最小c为"-9223372036854775808"。

下面的代码展示了Haskell如何确定Int类型的最大和最小界限。

main = do 
   print (maxBound :: Int) 
   print (minBound :: Int)

它将产生以下输出 −

sh-4.3$ main
9223372036854775807
-9223372036854775808

现在，尝试找出 Char、Float 和 Bool 类型的最大和最小界限。

Num

该类型类用于数字运算。 Int、Integer、Float 和 Double 等类型都属于此 Type 类。 看一下下面的代码 −

main = do 
   print(2 :: Int)  
   print(2 :: Float)

它将产生以下输出 −

sh-4.3$ main
2
2.0

Integral

Integral 可以被认为是 Num Type Class 的子类。 Num Type 类保存所有类型的数字，而 Integral 类型类仅用于整数。 Int 和 Integer 是该 Type 类下的类型。

Floating

与 Integral 一样，Floating 也是 Num Type 类的一部分，但它只保存浮点数。 因此，Float 和 Double 属于此类型类。

自定义类型类

与任何其他编程语言一样，Haskell 允许开发人员定义用户定义的类型。 在下面的示例中，我们将创建一个用户定义类型并使用它。

data Area = Circle Float Float Float  
surface :: Area -> Float   
surface (Circle _ _ r) = pi * r ^ 2   
main = print (surface $ Circle 10 20 10 )

在这里，我们创建了一个名为Area的新类型。 接下来，我们使用这种类型来计算圆的面积。 在上面的示例中，"surface"是一个函数，它将 Area 作为输入并生成 Float 作为输出。

请记住，"data"在这里是一个关键字，Haskell 中的所有用户定义类型始终以大写字母开头。

它将产生以下输出 −

sh-4.3$ main
314.15927
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