Real World Haskell 读书笔记（2）类型与函数
为什么要关心类型？ p17
在Haskell中，所有的表达式与函数都有类型。
类型给予一组字节以意义，告诉程序这些字节应该以什么方式组织起来。同时类型也提供了一层抽象，让我们不用关心它底层的细节，而只用关心它是个Int还是个String或是什么。当然类型系统除了抽象之外，还提供类型检查等功能。
Haskell的类型系统 p18
Haskell的类型系统是strong，static的，并且可以automatically inferred（自动推导）的。也就是说Haskell是门强类型静态语言。
一个语言的类型为强类型，表示该语言的类型系统不会容忍任何类型错误，并且不允许有隐式转换。这里说的强弱都是指类型系统的*度，例如C允许一定的隐式转换，而Haskell完全不允许隐式转换，那么我们可以说Haskell的类型要更强。例如：
ghci> 1 && True
这个语句在Haskell中是无法通过编译的，因为（&&）要求必须接受两个类型为Bool的参数。
静态是指编译器在编译期知道每个值和表达式的类型。如果类型不匹配，编译期或者解释器就会给出错误信息，而Haskell的类型又是如此之强，以至于只要我们的程序能通过编译，在运行期是不可能发生类型错误的。
自动推导
Haskell编译器在绝大部分时间内可以自动推导出表达式的类型，我们也可以显式地指定每个表达式的类型，但这通常不是必须的。
基本类型 p21
首先，Haskell中的类型都是以大写字母开头的。
Char
单个 Unicode 字符。
Bool
表示一个布尔逻辑值。这个类型只有两个值： True 和 False 。
Int
带符号的定长整数。这个值的准确范围由机器决定：在 32 位机器里， Int 为 32 位宽，在 64 位机器里， Int 为 64 位宽。Haskell 保证 Int 的宽度不少于 28 位。（数值类型还可以是 8位、16 位，等等，也可以是带符号和无符号的，以后会介绍。）
Integer
不限长度的带符号整数。 不如 Int 常用，因为需要更多的内存和更大的计算量。但是，对 Integer 的计算不会造成溢出，因此使用 Integer 的计算结果更可靠。
Double
用于表示浮点数。长度由机器决定，通常是 64 位。（Haskell 也有 Float 类型，但是并不推荐使用，因为编译器都是针对 Double 来进行优化的，而Float 类型值的计算要慢得多。）
函数 p22
在Haskell中，调用一个函数，只需在函数名之后写出参数即可，而无需用圆括号括住参数，如：
ghci> odd 3
True
ghci> compare 2 3
LT
函数调用比其他的操作符具有更高的优先级，也就是说，
(compare 2 3) == LT 等价于compare 2 3 == LT
类型签名 p22
::操作符与其之后的类型就是类型签名。
虽然Haskell大多时候能自动推导出正确的类型，但是我们也可以明确的告诉编译器一个值或是函数是什么类型的，如：
ghci> :type 'a' --自动推导
'a' :: Char
ghci> 'a' :: Char –显式签名
'a'
当然，类型签名必须正确，否则 Haskell 编译器就会报错。例如试图将一个Char指定为Int，
ghci> 'a' :: Int是会报错的
复合数据类型 p23
两种常用的复合数据类型，
Lists
用一对方括号表示。可以是任意长度，任意类型，但是同一个List中的元素类型必须相同。
例如之前已经提到过的[1,2,3]，String就是Char的List。
List的元素还可以是List，如
ghci> :type[[True],[False,False]]
[[True],[False,False]] :: [[Bool]]
[[Bool]]类型就表示元素为[bool]的List
Tuples
用一对圆括号表示。固定长度，但是可以包含不同类型的元素。如：
ghci> :type (True,"hello")
(True, "hello") :: (Bool, [Char])
有一个特例是没有任何元素的Tuple，()，它的值与类型都被称为“Unit”，有一些类似于C语言中的void。
Tuple不能只有一个元素。有两个元素的Tuple通常被称为pair。通常，Tuple中不应包含太多的元素。可以通过Tuple从函数返回多个数值。
函数的类型p27
Haskell中的函数类似于数学中的函数，是一个从输入到输出的映射。那么函数的类型其实就是反映了这个映射，如lines函数，
ghci> :type lines
lines :: String -> [String]
它的类型是String -> [String]，->读作to，意思可以近似的看做“返回”。光看类型我们就知道，它接受一个字符串，返回由字符串组成的List。
实际调用它看看，确实如上面描述的一样，
ghci> lines "thequick\nbrown fox\njumps"
["the quick","brownfox","jumps"]
函数的纯度 p27
没有副作用（side effects）的函数称为纯函数，有副作用的函数称为非纯函数。
副作用
是指函数行为与系统全局状态之间的关联性，或者说是函数具有不可见的输入或输出。例如，其他语言中读取或者修改全局变量的函数就是有副作用的，尽管这个全局变量并不是函数的参数。而Haskell中的函数默认是没有副作用的，也就是对于相同的输入，无论何时何地都一定会得到相同的输出，就像数学中的函数一样（当然，要与外界打交道的话，必然会引入副作用，Haskell将这一部分都交给了IO模块，之后会提到）。
显然，副作用会让我们函数的行为更加难以预料，也更加难以调试。Haskell这种将纯代码和非纯代码分离的做法使得程序的调试更加方便。
Haskell源文件 p27
Haskell的源文件具有后缀.hs。
之前的示例都是在解释器ghci中进行的，之后的示例将更多的通过读取源文件来进行。
例如在源文件中定义一个函数add，并将源文件命名为add.hs，
add a b = a + b
等号的左边是函数名以及参数名，等号的右边是函数体。
之后可以在ghci中用:load命令载入刚刚保存的源文件，并调用add函数了。
ghci> :load add.hs
[1 of 1] Compiling Main ( add.hs,interpreted )
Ok, modules loaded: Main.
ghci> add 1 2
3
变量 p28
Haskell中，变量是表达式的名字，一旦一个变量绑定（关联）了一个表达式，它的值就不能再被改变。
-- file: ch02/Assign.hs
x = 10
x = 11
载入这个源文件会得到一个错误。
条件求值 p29
Haskell也有自己的if表达式。如：
ghci> if (1==1) then 1 else 0
1
if 关键字引入了一个带有三个部分的表达式：
- 跟在 if 之后的是一个 Bool 类型的表达式，它是 if 的条件部分。
- 跟在 then 关键字之后的是另一个表达式，这个表达式在条件部分的值为 True 时被执行。
- 跟在 else 关键字之后的又是另一个表达式，这个表达式在条件部分的值为 False 时被执行。
我们将跟在 then 和 else 之后的表达式称为“分支”。不同分支的类型必须相同。像是if True then 1 else "foo" 这样的表达式会产生错误，因为两个分支的类型并不相同。
需要注意的是，不同于其他命令式语言，Haskell是一个面向表达式的语言，if表达式不能省略else分支，否则，当条件部分的结果为False时，表达式将没有意义（这里将if表达式看成数学里的分段函数就很好理解了，它们是一个整体，而不是一条条的语句）。
惰性求值 p32
Haskell采用的是惰性求值，也就是表达式在只有真正被用到的时候才求值。如果一个表达式的结果从未被用到，那么这个表达式永远不会被求值。
实际上，未被求值的表达式会存为一个“thunk”（实质是一个临时的闭包？），它保证了在我们需要时，能够求出表达式的值。
一个例子就是||的短路求值，Haskell因为其本身的惰性求值特性，所以是无需额外支持的。
因此，我们可以轻松定义一个自己的短路求值的或函数，
-- file: ch02/shortCircuit.hs
newOr a b = if a then a else b
Haskell中的多态 p36
Haskell中的List就是多态的，因为它的元素可以是任意类型。那么接收一个List作为参数的函数应当是什么类型的呢？Haskell中有个用来取出List中最后一个元素的函数，叫last。
它的类型签名为：
ghci> :type last
last :: [a] -> a
a是一个类型变量，代表着它可以是任意的类型。因为类型签名中包含这样的类型参数，所以last这个函数也是多态的。这种多态也被称为参数多态，C++的模板和它有些类似，C#与Java中泛型的设计也深受Haskell参数多态的影响。
接受多个参数的函数 p38
以take函数为例，
ghci> :type take
take :: Int -> [a] -> [a]
即使我们不知道这个函数具体是做啥的，也能从它的类型签名中略窥一二。因为->是右结合的，这个签名等价于Int -> ([a] -> [a])，看起来它接受一个Int类型的参数，返回一个函数，这个函数接受一个List作为参数，并返回一个List。再根据这个函数的名字take，我们大致可以猜测出这个函数能从一个List中取出一定数量的字符组成另一个List。
这是完全正确的，虽然看起来能接受多个参数，但是实际上Haskell中所有函数都只有一个参数。这种技术称为Currying，在后面会对此有更详细的说明。
为了方便，我们在写类型签名的时候，可以简单的将所有参数及返回值的类型按顺序用->连起来即可。
本章到此结束，这章本来提到了递归，我准备将其放到第4章一起来总结。