haskell - Haskell和State Monad的随机数序列，我做错了什么？

Question

作为我 Haskell 之旅的一部分，我正在实现一个光线追踪器，我需要能够在代码中的多个位置绘制随机数序列。通常我希望能够为每个像素获取 64 个样本，并且像素是并行计算的。

我正在查看 state monad 来实现这一点，我以这个答案为指导 Sampling sequences of random numbers in Haskell但我写的代码并没有终止，它的内存消耗爆炸了。

这是代码的抽象部分:
我希望能够调用sampleUniform在代码中多次获取新的随机数列表，但如果我这样做 runhaskell test.hs , 它输出 lis 的第一个字符 [然后它陷入了一个明显的无限循环。

module Main (main
            , computeArray) where

import Control.Monad
import Control.Monad.State (State, evalState, get, put)
import System.Random (StdGen, mkStdGen, random)
import Control.Applicative ((<$>))

type Rnd a = State StdGen a

runRandom :: Rnd a -> Int -> a
runRandom action seed = evalState action $ mkStdGen seed

rand :: Rnd Double
rand = do
  gen <- get
  let (r, gen') = random gen
  put gen'
  return r

{- Uniform distributions -}
uniform01 :: Rnd [Double]
uniform01 = mapM (\_ -> rand) $ repeat ()

{- Get n samples uniformly distributed between 0 and 1 -}
sampleUniform :: Int -> Rnd [Double]
sampleUniform n = liftM (take n) uniform01

computeArray :: Rnd [Bool]
computeArray = do
  samples1 <- sampleUniform 10
  samples2 <- sampleUniform 10
  let dat = zip samples1 samples2
  return $ uncurry (<) <$> dat

main :: IO ()
main = do
  let seed = 48
  let res = runRandom computeArray seed
  putStrLn $ show res

Answer 1

uniform01通过无限数量的计算将您的状态线程化，这意味着尽管它懒惰地产生结果，但没有希望在最后检索最终状态以用于下一次采样。 liftM (take n)只影响最终值，而不影响用于计算它的状态效应。因此，正如所写，您只能使用 uniform01/sampleUniform一次。

相反，您只能将状态线程化到 rand 中。您使用的操作，例如和

sampleUniform n = mapM (\_ -> rand) $ replicate n ()

或更简单

sampleUniform n = sequence $ replicate n rand