języki Co programowania ma czegoś takiego Haskell za `newtype`

Question

Język programowania Haskell ma pojęcia newtypes: Jeśli piszę newtype Foo = Foo (Bar), to nowy typ Foo jest stworzony, że jest izomorficzna Bar, to znaczy istnieją bijective konwersje między nimi. Właściwości tego konstruktu są następujące:

• Te dwa typy są całkowicie oddzielne (tzn. Kompilator nie zezwoli na użycie go tam, gdzie oczekuje się drugiego, bez użycia jawnych konwersji).
• Dzielą tę samą reprezentację. W szczególności funkcje konwersji mają koszt początkowy równy zero i zwracają "ten sam obiekt" na stercie.
• Konwersja jest możliwa tylko między takimi typami i nie można jej używać w niewłaściwy sposób, tj. Bezpieczeństwo typu jest zachowane.

Jakie inne języki programowania zapewniają tę funkcję?

Jeden przykład wydaje się być wartością jednej konstrukcji w C, gdy jest używany tylko z rekordzistami/konstruktorami. Nieprawidłowymi kandydatami będą jednowartościowe-struktury w C, gdy są używane z rzutami, ponieważ rzuty nie są sprawdzane przez kompilator lub obiekty z pojedynczym elementem w Javie, ponieważ nie będą miały tej samej reprezentacji.

Powiązane pytania: Does F# have 'newtype' of Haskell? (Nie) i Does D have 'newtype'? (już nie więcej).

Answer 1

Frege ma to, ale w przeciwieństwie do Haskella nie ma dodatkowego słowa kluczowego. Zamiast tego każdy typ produktu z jednym komponentem jest nowym typem.

przykład:

data Age = Age Int 

Ponadto, wszystkie langugaes mające nominalną pisania i pozwalają na zdefiniowanie takiego typu, w stosunku do innej powinien mieć tę funkcję. Na przykład Oberon, Modula-2 lub ADA. Po

type age = integer;  {* kindly forgive syntax errors *} 

nie można mylić wieku i innej ilości.

Answer 2

Uważam, że Scala ma value classes spełniać te warunki.

Na przykład:

case class Kelvin(k: Double) extends AnyVal 

Edycja: faktycznie, nie jestem pewien, że konwersje mają zerowe obciążenie we wszystkich przypadkach. Ten documentation opisuje niektóre przypadki, w których przydzielanie obiektów na stercie jest konieczne, więc zakładam, że w takich przypadkach wystąpiłby pewien nakład czasu podczas uzyskiwania dostępu do wartości bazowej obiektu.

Answer 3

Go ma to:

Jeśli deklarujemy

type MyInt int 

var i int 
var j MyInt 

Potem ma typ int i j ma typ Myint. Zmienne i i j mają odrębne typy statyczne i chociaż mają ten sam podstawowy typ, nie można ich przypisać do siebie bez konwersji.

„Ten sam typ bazowy” oznacza, że ​​reprezentacja w pamięci o MyInt jest dokładnie to o int. Przekazanie MyInt do funkcji, która oczekuje, że int jest błędem podczas kompilacji. To samo dotyczy typów kompozytowych, np. po

type foo struct { x int } 
type bar struct { x int } 

nie można przekazać bar do funkcji spodziewa się foo (test).

Answer 4

Mercury to czysty język programowania logicznego, z systemem typu podobnym do Haskella.

ocena Mercury jest ścisła niż leniwy, więc nie byłoby semantyczny różnica między ekwiwalentów Mercury od newtype i data. W związku z tym każdy typ, który ma tylko jeden konstruktor z jednym argumentem, jest reprezentowany identycznie jak typ tego argumentu, ale nadal traktowany jako ten sam typ; efektywnie "nowy typ" to przejrzysta optymalizacja w Merkurym. Przykład:

:- type wrapped 
    ---> foo(int) 
    ;  bar(string). 

:- type wrapper ---> wrapper(wrapped). 

:- type synonym == wrapped. 

Przedstawienie wrapper będzie identyczna wrapped ale odrębny rodzaj, w przeciwieństwie do synonym który jest po prostu inna nazwa typu wrapped.

Mercury używa oznaczonych wskaźników w swoich reprezentacjach. Będąc surowym i mogącym mieć różne reprezentacje dla różnych typów, Mercury na ogół stara się zlikwidować boks, jeśli to możliwe. na przykład

• Aby odwołać się do wartości z „enum-like” typu (wszystkie sygnalnych konstruktorów) nie trzeba zwrócić do dowolnego pamięci, dzięki czemu można używać warta całe słowo za bitów znaczników powiedzieć, które konstruktora go jest i inline, że w odwołaniu
• Aby odwołać się do listy można użyć oznaczonego wskaźnika do komórki cons (zamiast wskaźnika do struktury, która sama zawiera informacje o tym, czy jest to komórka zerowa, czy komórka cons)
• itp.

Optymalizacja "nowego typu" to tak naprawdę tylko jedna konkretna aplikacja tej ogólnej idei. Typ "opakowania" nie wymaga żadnych komórek pamięci przydzielonych powyżej tego, co już posiada typ "zapakowany". A ponieważ potrzebuje zerowych bitów, może również dopasować dowolne znaczniki w odniesieniu do typu "opakowanego". Dlatego całe odniesienie do typu "owiniętego" można wstawić w odniesieniu do typu opakowania, który kończy się nieodróżnialnym w czasie wykonywania.

---

Szczegóły tutaj może mieć zastosowanie jedynie do niskiego poziomu klas C kompilacji. Rtęć może również kompilować się do "wysokiego poziomu" C lub do Javy. Oczywiście w Java'u nie ma nic trudnego (choć z tego, co wiem, optymalizacja "nowego typu" wciąż obowiązuje), a ja po prostu nie znam szczegółów implementacji w klasach C wysokiego poziomu.