[Haskell] newtype

——以下译自《Real World Haskell》P157

newtype关键字，用来给已存在的类型，设置一个新的身份。
newtype比data限制更多，newtype只能有一个值构造器，且这个值构造器只能有一个字段。

反例：

-- no fields
newtype TooFew = TooFew

-- more than one field
newtype TooManyFields = Fields Int Int

-- more than one constructor
newtype TooManyCtors = Bad Int | Worse Int

除此之外，data和newtype还有另外一个区别。
使用data创建的类型，在运行时具有簿记的花销，因为要跟踪该类型的值是由哪个值构造器创建的。
而newtype创建的类型，因为只能有一个值构造器，所以没有这种负担，这使得在运行的时候，无论在时间还是空间上都更有效率。

因为newtype的值构造器，只用于编译时，在运行时是不存在的。
所以，对于undefined进行模式匹配时，newtype定义类型的值和data定义类型的值，表现方式是不同的。

我们使用data来定义一个DataInt类型，使用newtype来定义一个NewtypeInt类型

data DataInt = D Int
deriving (Eq, Ord, Show)

newtype NewtypeInt = N int
deriving (Eq, Ord, Show)

我们知道，undefined如果在运行时被求值，就会导致程序崩溃。

ghci> undefined
*** Exception: Prelude.undefined

[类型DataInt，情况1]
由于Haskell的模式匹配是惰性的，所以如果undefined不需要被求值时，程序不会崩溃。

ghci> case D undefined of D _ -> 1
1

[类型DataInt，情况2]
但是，当undefined必须求值才能完成模式匹配时，程序就会崩溃。

ghci> case undefined of D _ -> 1
*** Exception: Prelude.undefined

我们将以上DataInt类型的值构造器，换成NewtypeInt类型的值构造器N，结果如下：

[类型NewtypeInt，情况1]，与[类型DataInt，情况1]，相同

ghci> case N undefined of N _ -> 1
1

[类型NewtypeInt，情况2]，与[类型DataInt，情况2]，不同

ghci> case undefined of N _ -> 1
1

这里程序并不会崩溃，因为在运行时，已经没有NewtypeInt类型的值构造器N了。
对“N _”进行匹配，事实上就是对“_”进行匹配。
而“_”总是会满足匹配条件，所以undefined是不需要被求值的。