“секунда”, и больше ничего. Метку принято называть конструктором.
Фраза
data Year = Year Int
означает, что тип Year – это значение с конструктором Year, которое состоит из одного значения типа
Int. Конструктор обычно идёт первым, а за ним через пробел следуют другие типы. Конструктор может быть
и самостоятельным значением, как в случае True или January.
Типы делят выполнение программы на две стадии: компиляцию (compile-time) и вычисление (run-time). На
этапе компиляции происходит проверка типов. Программа, которая не прошла проверку типов, считается
бессмысленной и не вычисляется. Приложение, которое выполняет компиляцию, называют компилятором
(compiler), а то приложение, которое проводит вычисление, называют вычислителем (run-time system).
Типами мы определяем основные понятия в том явлении, которое мы хотим описать, а также осмыслен-
ные способы их комбинирования. Мы говорим, как из простейших терминов получаются составные. Если мы
попытаемся построить бессмысленное предложение, компилятор языка автоматически найдёт такое предло-
жение и сообщит нам об этом. Этот процесс заключается в проверке типов, к примеру если у нас есть функция
сложения чисел, и мы попытаемся передать в неё строку или список, компилятор заметит это и скажет нам
об этом перед тем как программа начнёт выполнятся. И важно то, что это произойдёт очень быстро. Если мы
случайно ошиблись в выражении, которое будет вычислено через час, нам не нужно ждать пока вычислитель
дойдёт до ошибки, мы узнаем об этом, не успев моргнуть, после запуска программы.
Итак, если мы попробуем составить время из месяцев и логических значений:
Time January True 23
компилятор предупредит нас об ошибке. Наверное, вы думаете, что приведенный пример надуман, ведь
кому захочется составлять время из логических значений? Но когда вы пишете программу, часто процесс
работы складывается так: вы думаете над одним, пишете другое, а также планируете вернуться к третьему.
И знание того, что есть надежный компилятор, который не пропустит глупых ошибок, освобождает руки, вы
можете не заботиться о таких пустяках, как правильное построение предложения.
Отметим, что такой подход с разделением вычисления на две стадии и проверкой типов называется
статической типизацией. Есть и другие языки, в них типы лишь подразумеваются и программа сразу начинает
Типы | 15
вычисляться, если есть какие-то несоответствия, об ошибке программисту сообщит вычислитель, причём
только тогда, когда вычисление дойдёт до ошибки. Такой подход называют динамической типизацией.
Типы требуют серьёзных размышлений на начальном этапе, этапе определения базовых терминов и спо-
собов их комбинирования. Не упускаем ли мы что-то важное из виду, или, может быть, типы имеют слишком
общий характер и допускают ненужные нам предложения? Приходится задумываться. Но если типы подо-
браны удачно, они сами начинают подсказывать, как строить программу.
1.3 Значения
Итак, мы определили типами базовые понятия и способы комбинирования. Обычно это небольшой набор
слов. Например в логических выражениях всего лишь два слова. Можем ли мы на что либо рассчитывать с
таким словарным запасом? Оказывается, что да. Здесь на помощь приходят синонимы. Сейчас у нас в активе
лишь два слова:
data Bool = True | False
И мы можем определить два синонима:
true :: Bool
true = True
false :: Bool
false = False
В Haskell синонимы пишутся с маленькой буквы. Синоним определяется через знак =. Обратите внимание
на то, что это не процесс вычисления значения. Мы всего лишь объявляем новое имя для комбинации слов.
Теперь мы имеем целых четыре слова! Тем не менее, ушли мы не далеко, и два новых слова, в сущности,
не делают язык выразительнее. Такие синонимы называют константами. Это значит, что одним словом мы
будем обозначать некоторую комбинацию других слов. В данном случае комбинации очень простые.
Но наши синонимы могут определять одни слова через другие. Синонимы могут принимать параметры.
Параметры пишутся через пробел между новым именем и знаком равно:
not :: Bool -> Bool
not True
= False
not False = True
Мы определили новое имя not с типом Bool -> Bool. Оно определяется двумя уравнениями (clause). Слева
от знака равно левая часть уравнения, а справа – правая. В первом уравнении мы говорим, что сочетание (not
True) означает False, а сочетание (not False) означает True. Опять же, мы ничего не вычисляем, мы даём
новые имена нашим константам True и False. Только в этом случае имена составные.
Если вычислителю нужно узнать, что кроется за составным именем not False он последовательно про-
анализирует уравнения сверху вниз, до тех пор, пока левая часть уравнения не совпадёт со значением not
False. Сначала мы сверим с первым:
not True
== not False
— нет, пошли дальше
not False
== not False
— эврика, вернём правую часть
=> True
Определим ещё два составных имени
and :: Bool -> Bool -> Bool
and False
_
= False
and True
x
= x
or
:: Bool -> Bool -> Bool
or True
_ = True
or False
x = x
Эти синонимы определяют логические операции “и” и “или”. Здесь несколько новых конструкций, но вы
не пугайтесь, они не так трудны для понимания. Начнём с _:
and False
_
= False
16 | Глава 1: Основы
Здесь cимвол _ означает, что в этом уравнении, если первый параметр равен False, то второй нам уже не
важен, мы знаем ответ. Так, если в логическом “и” один из аргументов равен False, то всё выражение равно
False. Так же и в случае с or.
Теперь другая новая конструкция:
and True
x
= x
В этом случае параметр x служит для того, чтобы перетащить значение из аргумента в результат. Кон-
кретное значение нам также не важно, но в этом случае мы полагаем, что слева и справа от =, x имеет одно
и то же значение.
Итак у нас уже целых семь имён: True, False, true, false, not, and, or. Или не семь? На самом деле, их
уже бесконечное множество. Поскольку три из них составные, мы можем создавать самые разнообразные
комбинации:
not (and true False)
or (and true true) (or False False)
not (not true)
not (or (or True True) (or False (not True)))
…
Обратите внимание на использование скобок, они группируют значения. Так, если бы мы написали not
not true вместо not (not true), мы бы получили ошибку компиляции, потому что not ожидает один пара-
метр, а в выражении not not true их два. Параметры дописываются к имени через пробел.
Посмотрим, как происходят вычисления. В сущности, процесса вычислений нет, есть процесс замены
синонимов на основные понятия согласно уравнениям. Базовые понятия мы определили в типах. Так давайте
“вычислим” выражение not (and true False):
— выражение
—
уравнение
not (and true False)
—
true
= True
not (and True False)
—
and True
x = x
=> and True False = False
not False
—
not False
= True
True
Слева в столбик написаны шаги “вычисления”, а справа уравнения, по которым синонимы заменяются
на комбинации слов. Процесс замены синонима (левой части уравнения) на комбинацию слов (правую часть
уравнения) называется редукцией (reduction).
Сначала мы заменили синоним true на правую часть его уравнения, тo есть на конструктор True. Затем
мы заменили выражение (and True False) на правую часть из уравнения для синонима and. Обратите вни-
мание на то, что переменная x была заменена на значение False. Последним шагом была замена синонима
