如果F#支持void类型，为什么我需要使用单位类型？

Question

我阅读了这篇 MSDN 文章：

Unit Type (F#)

...单位类型是一种类型，表示没有特定的 价值;单位类型只有一个值，它充当 不存在或不需要其他值时的占位符... 单元类型类似于 C# 和 C++ 等语言中的 void 类型...

所以...好吧，我明白了，单元类型就是这样一种类型，它只有一个值()。但我有一些问题：

1. 为什么需要它？
2. 什么时候需要？

我不明白为什么不在 F# 中使用 void 类型，就像 C# 和 C++ 使用一样。

如果我看下表：

Primitive Types (F#)

Type   .NET Type    Description  
void   Void         Indicates no type or value.

我看到 F# 确实有一个 void 类型。所以我不明白为什么需要单位类型；看起来和void很像。

我想它与函数式语言范式有关，这就是为什么需要它，所以请...向我解释一下。

Answer 1

在 C# 中，没有 void 类型的值可以用作参数类型。此外，void 不能用作泛型类型参数（例如，C# 需要使用并行的 Func<...> 和 Action<...> 委托类型，但 F# 只需要一个函数类型 ... -> ...，它可以对两者进行抽象）。在许多情况下，这最终极大地简化了 F# 编程；例如，执行一些副作用但不返回值的 Async 操作是 Async<unit> 类型的实例，但在 C# 中无法创建相应的 Task<void> 或其他任何东西。

Answer 2

参见维基百科中的Unit Type

虚空类型作为单位类型

在 C、C++、C# 和 Java 中，void 表示空类型。单位类型 在 C 中是 struct {}，但 C 禁止空结构 语言规范。相反，void 的使用方式是 模拟单元类型的一些（但不是全部）属性，如 详情如下。

调用约定的不同

真正的单位类型和虚空之间的第一个显着区别 type 是单位类型可能始终是参数的类型 函数，但 void 类型不能是 C 中参数的类型， 尽管它可能作为列表中的唯一参数出现。

存储的区别

第二个显着的区别是 void 类型，为空，可以 从不存储在记录类型中，即在结构或类中 C/C++。相反，单元类型可以存储在记录中 函数式编程语言，即它可以显示为 场地;上面C++中单元类型的实现也可以 存储。虽然这似乎是一项无用的功能，但它确实允许 优雅地将集合实现为单元类型的映射的实例；在 在没有单元类型的情况下，仍然可以通过这种方式实现集合 为每个键存储一些另一种类型的虚拟值。

Answer 3

另一种看待它的方法是将 () 可视化为元组，元组为 0。

鉴于 () 用于分隔元组，我们得到

(abc, def, xyx) a tuple with arity of 3
(abc, def) a tuple with arity of 2
(abc) a tuple with arity of 1, which can be reduced to abc
() a tuple with arity of 0, called unit

在基于 lambda 演算的函数式语言中，函数采用单个参数并返回单个值。柯里化支持多个参数。参数和返回值也可以是元组来支持多个值。

我对unit/()的解释，是没有值，表示为一个元组。

Answer 4

本文解释了void 的一些限制，以及为什么您甚至可能希望在 C# 中使用 Unit：https://chtenb.dev/?page=unit-cs

最重要的是，您不能将void 用作泛型类型中的类型参数，例如Task<void>。使用单位类型而不是 void 可以解决这个问题。

这是本文中使用的 Unit 实现。

public struct Unit : IEquatable<Unit>
{
  public static readonly Unit unit;
  public override bool Equals(object obj) => obj is Unit;
  public override int GetHashCode() => 0;
  public static bool operator ==(Unit left, Unit right) => left.Equals(right);
  public static bool operator !=(Unit left, Unit right) => !(left == right);
  public bool Equals(Unit other) => true;
  public override string ToString() => "()";
}