数值类型

Haskell 中最核心的两个概念是 类型 和 函数。

• 类型 是具有相似行为的值的集合，例如数字或字符串。
• 函数 可以用来将一种类型的值映射到另一种类型。

在本节课中，我们将学习 Haskell 中一些最基本的数值类型，以及作用于这些类型的预定义函数。

GHCI

本课中的示例将使用 ghci，这是随 Glasgow Haskell 编译器（GHC）一起提供的交互式 Haskell 解释器。ghci 是一种所谓的 REPL，它会：

• R 读取你的输入（一个 Haskell 表达式）
• E 评估该表达式
• P 打印结果
• L 循环（即你可以反复输入表达式）

你可以使用下面的工具来输入本课的示例，或者直接在 ghci 中进行尝试。

数字

在 GHCI 中，你应该看到类似这样的提示符：

1GHCi, version 8.8.3: https://www.haskell.org/ghc/  :? for help
2Prelude>

我们从一些简单的算术运算开始：

1Prelude> 1 + 2
23
3Prelude> 5 * (7 - 1)
430
5Prelude> 3 / 2
61.5

数值表达式按我们预期的方式进行计算。第一个例子中，1 和 2 是数值类型的值，+ 是一个将两个数合并得到它们和的函数。

Haskell 中有多种数值类型。最重要的包括：

• Int 用于整数（通常是 64 位），如 5、0、-32。
• Integer 用于任意大小的整数（在其他语言中常称为“大整数”）。
• Double 用于 64 位浮点数，如 1.5、-0.007。

运算符 +、*、- 可以用于上述任意类型，但 / 不适用于整数。

类型推断与类型注解

请注意，在上面的表达式中，我们无需指定数字的类型。这是因为 Haskell 使用 类型推断 自动确定表达式的类型。这可以通过检查表达式中出现的值和函数来完成。例如，由于除法运算符 / 不能用于整数之间，因此 3 / 2 的类型不可能是 Int。

不过，我们也可以显式地 标注 值的类型。例如，可以这样写：

1Prelude> (1 :: Int) + (2 :: Int)
23

一般来说，类型注解是可选的，但在值的类型不明确时，添加类型注解可以使代码更清晰。

---

让我们用类型注解来演示 / 无法作用于整数：

1Prelude> (3 :: Int) / (2 :: Int)
2
3<interactive>:12:1: error:
4    • No instance for (Fractional Int) arising from a use of ‘/’
5    • In the expression: (3 :: Int) / (2 :: Int)
6      In an equation for ‘it’: it = (3 :: Int) / (2 :: Int)

事实上，尝试将一个 Int 除以另一个 Int 会产生 类型错误。错误信息解释了原因：Haskell 期望 / 的参数是分数类型，但实际传入的是整数。

通常情况下，我们只能使用算术运算符组合相同类型的值，否则会出现类型错误。

1Prelude> (2 :: Int) + (3 :: Double)
2
3<interactive>:8:15: error:
4    * Couldn't match expected type `Int' with actual type `Double'
5    * In the second argument of `(+)', namely `(3 :: Double)'
6      In the expression: (2 :: Int) + (3 :: Double)
7      In an equation for `it': it = (2 :: Int) + (3 :: Double)

类型错误由编译器在称为 类型检查 的编译阶段发现，该阶段也负责类型推断。包含类型错误的 Haskell 程序无法成功编译。类型检查的优势在于，潜在的错误可以在编译阶段被发现，而不会导致程序运行时出现错误。