Haskell类型声明中符号`!`的含义是什么？

!是Haskell中的严格性标注，用于数据类型的字段声明时，强制要求该字段在构造数据值的阶段就被求值到弱首范式（WHNF），覆盖Haskell默认的惰性求值规则。

添加!和不添加的核心差异 #

我们用下面的示例代码做对比说明：

-- 无严格标注的惰性字段类型
data LazyFoo = LazyFoo { lazyField :: Int } deriving (Show)
-- 加!的严格字段类型
data StrictFoo = StrictFoo { strictField :: !Int } deriving (Show)

两者的差异主要体现在三个方面：

• 构造时的求值行为不同
  不加!的字段默认是惰性的，构造数据时字段会存储未求值的Thunk（待执行的表达式块），直到程序第一次主动访问该字段时才会实际计算值。例如执行let val = LazyFoo (1 + 2)时，lazyField里存的是1+2的表达式，直到读取lazyField的时候才会计算得到3。
  加!的字段会在构造数据时立刻求值。执行let val = StrictFoo (1 + 2)时，会直接把1+2计算为3存入字段，不需要等到访问的时候才计算。
• 异常表现不同
  不加!的字段如果传入底层值为⊥（比如undefined、死循环等错误值），只要程序永远不访问这个字段，整个数据值就可以正常使用，不会抛出错误：let val = LazyFoo undefined in "运行正常"这条语句执行不会报错。
  加!的字段如果传入⊥，构造数据的瞬间就会触发求值直接抛出错误：let val = StrictFoo undefined in "运行正常"这条语句执行会直接报错。
• 内存性能表现不同
  不加!的字段如果长期不被访问，Thunk会持续占用额外内存，大量Thunk堆积就会引发Haskell中常见的空间泄漏问题。
  加!的字段可以避免不必要的Thunk堆积，对于确定一定会被访问的小型字段，能有效降低内存开销，也能规避很多惰性求值带来的意外性能损耗。

补充说明 #

如果开启了GHC的StrictData扩展，模块内所有自定义数据类型的字段默认都会是严格的，不需要逐个加!；如果需要某个字段保留惰性，可以用~符号做惰性标注。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user16830321