haskell - TimeOfDay 的任意实例

Question

使用 QuickCheck，我想创建一系列伪随机数 TimeOfDay值。

创建特定的TimeOfDay很容易:

now = TimeOfDay 17 35 22

使用 GHCi 8.6.5 打印此结果:

17:35:22

我认为使用 QuickCheck 创建 TimeOfDay 值所需的 Arbitrary 实例将是:

instance Arbitrary TimeOfDay where
  arbitrary = do
    hour <- elements [0 .. 23]
    min  <- elements [0 .. 59]
    -- Going till 60 accounts for leap seconds
    sec  <- elements [0 .. 60]
    return $ TimeOfDay hour min sec

尽管进行了类型检查，但运行以下行会挂起 GHCi，并在几秒钟后将 Killed 写入控制台:

sample (arbitrary :: Gen TimeOfDay)

问题在哪里？

Answer 1

正如您所发现的，todSeconds 的类型为 Pico这是一个分辨率为 10^-12 的定点数，因此这意味着 [0 .. 60] 有 6×10¹³+1 值。迭代整个列表很容易需要大约 1000 秒。

话虽如此，您首先不需要在此处使用 elements 。我们可以使用choose :: Random a => (a, a) -> Gen a这将生成一个范围内的随机值(包括两个范围)。

然后我们可以将Arbitrary定义为:

instance Arbitrary TimeOfDay where
    arbitrary = TimeOfDay
        <$> choose (0, 23)
        <*> choose (0, 59)
        <*> (fmap MkFixed (choose (0, 61*10^12-1)))

这给了我们:

Main> sample (arbitrary :: Gen TimeOfDay)
15:45:04.132804129488
11:06:12.447614162981
12:07:50.773642440667
04:40:47.966398431784
02:30:09.60931551059
00:51:46.564756092467
07:57:44.170698241052
02:45:57.743854623407
00:17:22.627238967351
13:03:57.364852826473
11:12:34.894890974241

如果您不需要这些皮秒，我们可以在 fmap 中进行乘法:

instance Arbitrary TimeOfDay where
    arbitrary = TimeOfDay
        <$> choose (0, 23)
        <*> choose (0, 59)
        <*> (fmap (MkFixed . (10^12 *)) (choose (0, 60)))

然后我们得到:

Main> sample (arbitrary :: Gen TimeOfDay)
15:00:53
14:02:44
14:44:40
12:40:12
09:55:39
10:06:02
15:00:51
15:52:23
16:59:05
22:38:45
20:23:15