Scala 和 Haskell 类型系统的区别和相似之处是什么？

Question

如何向 Haskell 专家解释 Scala 的类型系统？ 哪些例子显示了 Scala 的优势？

如何向高级 Scala 实践者解释 Haskell 的类型系统？ Haskell 能做哪些 Scala 不能做的事？

Answer 1

Scala 致 Haskell 程序员：

Scala 是一门严格且不纯粹的语言，具有一流的模块。数据类型被声明为具有细微差别的“类”或“特征”，模块或“对象”是这些类型的值。 Scala 支持采用通用量化类型参数的类型构造函数。对象/类/特征具有由值、可变变量和函数组成的成员（称为“方法”，模块作为名为@9​​87654322@ 的变量隐式传递给该方法）。模块可能有也可以接受参数的类型成员。类型成员是存在量化的，类型参数可以是更高种类的。因为类型可以是一等值的成员，所以 Scala 提供了一种称为 path-dependent types 的依赖类型。

一流的函数也是模块。函数是具有名为apply 的方法的模块。方法不是一流的，但提供了一种语法来将方法包装在一流的函数中。不幸的是，一个模块预先需要它的所有类型参数，因此不允许对部分应用的一流函数进行普遍量化。更一般地说，Scala 完全没有针对 rank 高于 1 的类型的直接机制，但是可以利用在更高种类的类型上参数化的模块来模拟 rank-n 类型。

Scala 允许您声明任何给定类型的隐式值，而不是具有全局范围的类型类。这包括提供隐式转换的函数类型，因此也包括类型扩展。除了隐式转换之外，类型扩展由“扩展”机制提供，它允许您声明模块之间的子类型/超类型关系。这种机制可用于模拟代数数据类型，其中超类型可以视为数据声明左侧的类型，其子类型可以视为右侧的值构造函数。 Scala 使用具有一流模式的虚拟化模式匹配器具有广泛的模式匹配功能。

Scala 支持子类型化，这极大地限制了类型推断。但随着时间的推移，类型推断有所改进。支持更高种类的类型的推断。然而，Scala 缺乏任何有意义的种类系统，因此没有种类推断和种类统一。如果引入了类型变量，除非另有注释，否则它是一种*。某些类型，如Any（所有类型的超类型）和Nothing（每种类型的子类型）在技术上属于所有类型，尽管它们不能应用于类型参数。

对 Scala 程序员的 Haskell：

Haskell 是一种纯粹的函数式语言。这意味着函数根本不允许有任何副作用。例如，Haskell 程序不会像这样打印到屏幕上，而是一个返回 IO[_] 数据类型值的函数，该数据类型描述了 IO 子系统要执行的一系列操作。

Scala 默认是严格的，并为非严格函数参数提供“按名称”注释，而 Haskell 默认情况下是惰性的，使用“按需”语义，并为严格参数提供注释。

Haskell 中的类型推断比 Scala 更完整，具有完全推断。这意味着几乎不需要类型注释。

最近对 GHC 编译器的扩展允许高级类型系统功能在 Scala 中没有等效功能，例如 rank-n 类型、类型族和种类多态性。

在 Haskell 中，模块是类型和函数的集合，但模块不是一流的实体。隐式是由类型类提供的，但是一旦声明它们就是全局范围的，它们不能像在 Scala 中那样显式传递。给定类型的类型类的多个实例通过使用 newtype 包装来消除歧义，而在 Scala 中，这将通过范围限定或显式传递实例来解决。

由于 Haskell 不是“面向对象”，因此没有方法/函数二分法。每个函数都是一流的，每个函数都是默认柯里化的（没有 Function1、Function2 等）。

Haskell 没有子类型机制，但类型类可以有子类关系。

Answer 2

我认为没有人系统地将 Haskell（以 GHC 的类型系统为例）与 Scalas 进行比较。主要区别在于类型推断的程度，以及对更高级别类型的支持。但对差异的全面处理将是一个可发表的结果。