Haskell:实现 "randoms"(又名，不明确的类型变量)

Question

我正在阅读 LYAH，在第 9 章中，我发现了一个奇怪的问题。作者提供了实现“randoms”函数的示例:

randoms' :: (RandomGen g, Random a) => g -> [a]
randoms' gen = let (value, newGen) = random gen in value:randoms' newGen

嗯，编译得很好。但如果我将第二行更改为:

randoms' gen = (fst (random gen)) : (randoms' (snd (random gen)))

此文件报告加载错误:

IOlesson.hs:4:52:
    Ambiguous type variable `a' in the constraint:
      `Random a' arising from a use of `random' at IOlesson.hs:4:52-61
    Probable fix: add a type signature that fixes these type variable(s)
Failed, modules loaded: none.

如果我将此行更改为:

randoms' gen = (fst (random gen)) : (randoms' gen)

然后就可以了，正如预期的那样，这将返回所有相同元素的列表。

我很困惑:米兰的版本和我的版本有什么不同？

感谢您的任何想法!

Answer 1

问题是 random 接受 RandGen 的任何实例，并返回一个随机值和一个相同类型的新生成器。但随机值可以是带有 Random 实例的任何类型!

random :: (Random a, RandomGen g) => g -> (a, g)

因此，当您在递归中第二次调用random时，它不知道第一个元素的类型应该是什么!确实，您并不真正关心它(毕竟，您用 snd 扔掉了它)，但是 a 的选择可能会影响行为 的随机。因此，为了消除歧义，您需要告诉 GHC 您想要的 a 是什么。最简单的方法是重写定义，如下所示:

randoms' gen = let (value, gen') = random gen in value : randoms' gen'

因为您使用 value 作为结果列表的一部分，所以它被迫具有与类型签名中的 a 相同的类型 - 结果列表的元素类型。解决了歧义，并且避免了下一个随机数的重复计算，以启动。有一些方法可以更直接地消除歧义(保留重复的计算)，但它们要么丑陋且令人困惑，要么涉及语言扩展。值得庆幸的是，您不应该经常遇到这种情况，当您遇到这种情况时，这样的方法应该可以解决歧义。

同样地，也许更简洁，你可以这样写:

randoms' gen = value : randoms' gen'
  where (value, gen') = random gen