单元类型

在被称为类型理论的数理逻辑和计算机科学领域，单元类型是一种只允许一个值的类型。与单位类型相关的载体（底层集合）可以是任何单子集。任何两个这样的集合之间都有一个同构性，所以习惯上我们谈论单位类型而忽略其值的细节。我们也可以把单位类型看作是0-元组的类型，即没有类型的乘积。单位类型是类型和类型化函数类别中的终端对象。它不应与零或底层类型相混淆，后者不允许有任何值，是这个类别中的初始对象。同样地，布尔类型是有两个值的类型。单位类型在大多数函数式编程语言中都有实现。在一些命令式编程语言中使用的void类型可以实现它的一些功能，但是由于它的载体集是空的，所以它有一些限制。

一些计算机编程语言提供了一个单元类型，用于指定具有xxx目的是引起副作用的函数的结果类型，以及不需要参数的函数的论据类型。在Haskell、Rust和Elm中，单元类型被称为（），其xxx的值也是（），反映了0-tuple的解释。在ML的后代（包括OCaml、StandardML和F#）中，该类型被称为单元，但其值被写成（）。在Scala中，单元类型被称为单元，其xxx的值被写成（）。在CommonLisp中，名为NULL的类型是一个单元类型，它有一个值，即符号NIL。这不应与NIL类型混淆，后者是底层类型。在Python中，有一种类型叫做NoneType，它允许None的单一值。在Swift中，单元类型叫做Void或（），它的xxx值也是（），反映了0-tuple的解释。在Java中，单元类型叫做Void，它的xxx值是null。在Go中，单元类型写成struct{}，其值是struct{}{}。在PHP中，单元类型叫做null，其xxx值是NULL自身。在JavaScript中，Null（其xxx的值是null）和Undefined（其xxx的值是undefined）都是内置的单元类型。在Kotlin中，Unit是一个只有一个值的单子：Unit对象。在Ruby中，nil是NilClass类的xxx实例。

在C++中，std::monostate单元类型在C++17中被添加。在此之前，可以使用一个空的结构来定义一个自定义的单元类型，如structempty{}。Void类型作为单元类型在C、C++、C#和D中，void用来指定一个不返回任何有用的东西的函数，或者一个不接受任何参数的函数。C语言中的单元类型在概念上类似于空结构，但C语言规范中不允许没有成员的结构（C++中允许）。相反，"void"的使用方式模拟了单元类型的一些属性，但不是全部，详见下文。像大多数命令式语言一样，C语言允许不返回值的函数；这些函数被指定为具有void返回类型。这样的函数在其他命令式语言（如Pascal）中被称为过程，在这些语言中，函数和过程之间有语法上的区别，而不是类型系统上的区别。

真正的单元类型和无效类型之间的xxx个显著区别是，单元类型可以一直作为函数的参数类型，但无效类型在C语言中不能作为参数的类型，尽管它可以作为列表中的xxx参数出现。下面的程序最能说明这个问题，它是C语言的一个编译时错误。

这个问题在大多数C语言的编程实践中不会出现，因为空类型不携带任何信息，所以无论如何传递都是无用的；但在通用编程中可能会出现，比如C++模板，在这种情况下，必须将空与其他类型区别对待。然而在C++中，允许空的类，所以有可能实现一个真正的单元类型；上面的例子变成了可编译的。(为了简洁起见，我们在上面的例子中并不担心the_unit是否真的是一个单子；关于这个问题的细节，请看单子模式)。

第二个明显的区别是，void类型是特殊的，永远不能存储在记录类型中，即C/C++中的结构或类中。相比之下，单元类型可以存储在函数式编程语言的记录中，即它可以作为字段的类型出现；上述C++中单元类型的实现也可以存储。