为什么在Haskell中，除了类型构造函数外，还要有一个值构造函数？

Question

我是Haskell的新手，目前正在经历Real World Haskell。 该书说类型构造函数仅在类型签名中使用，而值构造函数在实际代码中使用。 它还提供了一个声明示例，以表明两者的名称彼此独立。 如果在实际代码中仅使用两个构造函数，为什么首先需要两个构造函数？ 由于我们不会在实际代码中使用类型构造函数，因此类型构造函数有什么作用？

Answer 1

也许名字有​​点误导。 类型构造函数代表您要声明的类型的名称。 之所以这样称呼它们，是因为它们建立类型，而不是值：确实，（可能）在类型变量上进行了参数化，因此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 ab = Constr ab ，MyType是一个类型构造函数，它使用a和b两个类型来构建新类型(MyType ab) 。

值构造函数是在其他（面向对象）语言中称为“构造函数”的唯一部分，因为您需要它来为该类型建立值。 因此，在前面的示例中，如果采用值构造函数Constr :: a -> b -> MyType ab ，则可以构建值Constr "abc" 'd' :: MyType [Char] Char 。

Answer 2

有点像说“如果对象是唯一实际运行的东西，为什么我们需要类和对象？”

两种构造函数执行不同的工作。 类型构造函数使用类型签名。 值构造函数采用可运行的代码。

在最简单的情况下，一种“构造”仅仅是一个类型名。 在最简单的情况下，一个类型只有一个值构造函数。 所以你最终会遇到类似

data Point = Point Int Int

您可能对自己说：“现在为什么我要写两次Point ？”

但是，现在考虑一个不那么琐碎的示例：

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

这里Tree是一个类型构造函数。 您给它一个类型实参，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，它会从中生成一个1节点的树。 因此， Leaf 5是Tree Int值， Leaf "banana"是Tree String值，依此类推。

对于Branch 。 它采用两个树值，并使用这些树作为子树构造一个树节点。 例如，“ Branch (Leaf 2) (Leaf 7)是Tree Int值。

Answer 3

获得关于类型和值的直觉的一种便捷方法是，前者是编译时值，而后者是运行时值。 换句话说，类型构造函数是Haskell类型集中的值的构造函数，其唯一目的是在编译时键入程序。 这也意味着您不能在运行时构造类型，也不能在编译时构造值。

因此，由于您不能在运行时根据类型值显式分支（尽管您可以隐式地使用类型类），所以Type构造函数作为运行时对象是完全没有用的，并且在许多情况下，最终的二进制文件中完全没有。 相反，由于值构造函数允许在运行时在其类型集中构造值，因此它们完全无用作为编译时对象。

由于这个简单的属性，类型构造函数和值构造函数可以明确地共享名称。