为什么除了Haskell中的类型构造函数外，还有一个值构造函数？

Question

我是Haskell的新手，目前正在通过Real World Haskell。本书说类型构造函数仅用于类型签名，而值构造函数用于实际代码中。它也给出了一个声明的例子，表明两者的名称是相互独立的。为什么首先需要两个构造函数，如果其中只有一个用于实际代码？由于我们不会在实际代码中使用类型构造函数，因此类型构造函数的用途是什么？

Answer 1

也许名字有​​点误导。 A 类型构造函数表示您声明的类型的名称。它们就是这样调用的，因为它们构建的是类型，而不是值：实际上，（可能）对类型变量进行参数化，它们定义了一系列类型。它们的行为类似于C++的模板和Java的泛型。在data MyType a b = Constr a b中，MyType是一个类型构造函数，它需要两种类型a和b来构建一个新类型(MyType a b)。

A 值构造函数是您在其他（面向对象）语言中称为“构造函数”的唯一部分，因为您需要它来构建该类型的值。因此，在前面的示例中，如果采用值构造函数Constr :: a -> b -> MyType a b，则可以创建值Constr "abc" 'd' :: MyType [Char] Char。

Answer 2

一种方便的方式来获取有关类型和值的直觉是，前者是编译时值，而后者则是运行时值。换句话说，Type构造函数是Haskell类型集合中值的构造方法，唯一目的是在编译时键入您的程序。这也意味着你不能在运行时构造一个类型，并且你不能在编译时构造一个值。所以，因为你不能在运行时根据类型值显式地分支（尽管你可以隐式地使用类型类型），所以类型构造函数作为运行时对象是完全没用的，并且在很多情况下完全没有最终的二进制。相反，因为值构造函数允许在运行时在它们的类型集合中构造值，所以它们作为编译时对象完全没有用处。

由于这个简单的属性，Type构造函数和Value构造函数可以毫不含糊地共享名称。

Answer 3

这有点像说“为什么我们需要类和对象，如果对象是唯一实际运行？”

这两种构造函数做不同的工作。类型构造函数进入类型签名。值构造函数进入可运行代码。

在最简单的情况下，类型“构造函数”是只是一个类型名称。在最简单的情况下，一个类型只有一个值构造函数。所以，你的东西落得像

data Point = Point Int Int

你可以对自己说：“现在为什么赫克我需要写Point两次？”

但现在考虑不那么简单的例子：

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

这里Tree是一个类型构造。你给它一个类型参数，它“构造”一个​​类型。因此Tree Int是一种类型，Tree String是另一种类型，依此类推。 （类似于C++中的模板，或Java或Eiffel中的泛型）。

另一方面，Leaf是一个值构造函数。给定一个值后，它会生成一个单节点树。所以Leaf 5是一个Tree Int值，Leaf "banana"是一个Tree String值，依此类推。

类似地对于Branch。它需要两个树值并构建一个树状节点，并将这些树作为子节点。例如，Branch (Leaf 2) (Leaf 7)是Tree Int的值。