Haskell中`data`和`newtype`之间的区别

Question

我写这个有什么区别？

data Book = Book Int Int

对

newtype Book = Book (Int, Int) -- "Book Int Int" is syntactically invalid

Answer 1

好问题！

有几个关键的区别。

代表

• newtype 保证您的数据在运行时具有与您包装的类型完全相同的表示形式。
• 而data 在运行时声明了一个全新的数据结构。

所以这里的关键是newtype 的构造保证在编译时被擦除。

例子：

• data Book = Book Int Int

• newtype Book = Book (Int, Int)

请注意它与(Int,Int) 的表示方式完全相同，因为Book 构造函数已被删除。

• data Book = Book (Int, Int)

在newtype 中没有额外的Book 构造函数。

• data Book = Book {-# UNPACK #-}!Int {-# UNPACK #-}!Int

没有指针！两个Int 字段是Book 构造函数中未装箱的字大小字段。

代数数据类型

由于需要删除构造函数，newtype 仅在使用单个构造函数包装数据类型时有效。没有“代数”新类型的概念。也就是说，你不能写一个新类型，比如，

data Maybe a = Nothing
             | Just a

因为它有多个构造函数。你也不会写

newtype Book = Book Int Int

严格

构造函数被擦除的事实导致data 和newtype 之间的严格性存在一些非常细微的差异。特别是，data 引入了一种“提升”的类型，本质上意味着它有一种额外的方法来评估底部值。由于newtype 在运行时没有额外的构造函数，所以这个属性不成立。

Book 到 (,) 构造函数中的额外指针允许我们在其中放入一个底部值。

因此，newtype 和 data 的严格性属性略有不同，如 explained in the Haskell wiki article。

拆箱

将newtype 的组件拆箱是没有意义的，因为没有构造函数。虽然这样写是完全合理的：

data T = T {-# UNPACK #-}!Int

使用T 构造函数和Int# 组件生成运行时对象。你只会得到一个裸露的Int 和newtype。

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参考文献：

• "Newtype" on the Haskell wiki
• Norman Ramsey's answer 关于严格属性