类型作为位

Elm 中有各种类型

我们现在对它们有概念上的理解，但计算机如何理解它们？Maybe Int 如何存储在硬盘上？

位

位是一种具有两种状态的小盒子。0 或 1。开或关。计算机内存是位的一串超长序列。

好的，我们所拥有的就是一堆位。现在我们需要用它来表示所有内容！

Bool 值可以是 True 或 False。这完全对应于一位！

Int 值是像 0、1、2 等整数。你无法将它放在一位中，因此唯一的其他选择就是使用多个位。因此，通常，Int 将是一个位序列，如下所示

我们可以任意地为每个序列指定意义。所以也许 00000000 是 0，00000001 是 1。太棒了！我们可以按升序开始向位序列分配数字。但最终我们会用光位...

通过一些快速的计算，8 位只允许 (2^8 = 256) 个数字。那么 9000 和 8004 等非常合理的数字又会怎么样呢？

答案是只需添加更多位。很长一段时间内，人们使用 32 位。这允许有 (2^32 = 4,294,967,296) 个数字，它涵盖了人类通常会想到的数字类型。如今的计算机支持 64 位整数，允许有 (2^64 = 18,446,744,073,709,551,616) 个数字。这很多！

注意：如果你好奇加法如何运作，请了解二进制补码。它揭示了数字并非随意分配给位序列。为了使加法尽可能快，这种分配数字的特定方式非常有效。

字符串"abc"是字符a b c的序列，因此我们将尝试将字符表示为二进制位序列。

早期的一种字符编码方式称为ASCII。与整数类似，它们决定列出一堆二进制位序列，并开始任意地分配值

因此每个字符需要由八个二进制位表示，这意味着只能表示 256 个字符！但如果你只关心英语，这实际上非常有效。你需要涵盖 26 个小写字母、26 个大写字母和 10 个数字。共有 62 个。还剩很多空间可用于符号和其他奇奇怪怪的东西。你可以看到他们最终得到了这里的内容。

现在我们对字符有了一个想法，但计算机如何知道String在哪里结束以及下一条数据从哪里开始？这只是一些二进制位。字符看起来真得就像Int值！因此，我们需要某种方法来标记结束。

如今，语言倾向于通过存储字符串的长度来实现此目的。因此，像"hello"这样的字符串在内存中可能看起来像5 h e l l o。因此，你知道一个String始终以表示该长度的 32 个二进制位开头。无论长度是 0 还是 9000，你都知道字符的结束位置。

注意：在某种程度上，人们想涵盖英语之外的语言。这项工作最终导致了UTF-8编码。它确实非常出色，我鼓励你了解它。事实证明，“获取第 5 个字符”比听起来要难！

哪一个元组呢？好，(Int, Int)是两个Int值，每个值都是二进制位序列。让我们将这两个序列放在内存中的紧挨着，然后休息一下！

自定义类型全是关于组合不同类型。这些不同的类型可能具有各种不同的形状。我们从Color类型开始

type Color = Red | Yellow | Green

我们可以为每个案例分配一个数字：Red = 0、Yellow = 1和Green = 2。现在，我们可以使用Int表示法。这里我们只需要两个二进制位来涵盖所有可能的情况，因此00是红色、01是黄色、10是绿色，而11则未使用。

但是，对于那些保存其他数据的自定义类型怎么办？像是Maybe Int？典型的方法是预留一些二进制位来“标记”数据，这样我们可以决定Nothing = 0和Just = 1。以下是一些示例

case 表达式始终在决定下一步做什么之前查看这个“标签”。如果它看到一个 0，则它知道没有更多数据。如果它看到一个 1，则它知道后跟代表数据的一系列位。

这个“标签”的想法类似于将长度放在 String 值的开头。这些值大小可能不同，但代码始终可以弄清楚它们从哪里开始和结束。

最终，所有值都需要以位来表示。此页面粗略地概述了它的实际工作原理。

通常没有真正的理由去考虑这个，但我发现它有助于加深我对自定义类型和 case 表达式的理解。我也希望它对你有帮助！

注意： 如果你认为这很有趣，那么了解有关垃圾回收的更多信息可能会很有趣。我发现垃圾回收手册是一个关于该主题的优秀资源！