Haskell 随机生成

Question

有人可以描述以下类型构造函数和函数是如何工作的吗？

type Rand a = State StdGen a  

getRandom :: (Random a) => Rand a
getRandom = get >>= (\r -> let (a,g) = random r in (put g) >> (return a))

runRand :: Int -> Rand a -> a
runRand n r = evalState r $ mkStdGen n

runRandIO :: Rand a -> IO a
runRandIO r = randomIO >>= (\rnd -> return $ runRand rnd r)

getRandoms :: (Random a) => Int -> Rand [a]
getRandoms n = mapM (\_ -> getRandom) [1..n]

Answer 1

让我们从头开始:

type Rand a = State StdGen a

这行告诉你 Rand a是 State 的类型同义词类型，其状态由 StdGen 给出其最终值为 a 类型.这将用于在每个随机数请求之间存储随机数生成器的状态。
getRandom 的代码可以转换为 do 表示法:

getRandom :: (Random a) => Rand a
getRandom = do
  r <- get                   -- get the current state of the generator
  let (a,g) = random r in do -- call the function random :: StdGen -> (a, StdGen)
    put g                    -- store the new state of the generator
    return a                 -- return the random number that was generated

runRand函数采用初始种子 n和一个值 r类型 Rand a (记住，它只是 State StdGen a 的同义词)。它使用 mkStdGen n 创建一个新的生成器并将其提供给 evalState r .函数 evalState只计算 State s a 的返回值类型，忽略状态。

同样，我们可以转换 runRandIO进入 do符号:

runRandIO :: Rand a -> IO a
runRandIO r = do
  rnd <- randomIO        -- generate a new random number using randomIO
  return (runRand rnd r) -- use that number as the initial seed for runRand

最后， getRandoms取一个数字 n表示要生成的随机值的数量。它建立一个列表 [1..n]并申请 getRandom到列表中。注意 [1..n] 中的实际值未使用(您可以判断，因为 lambda 函数以 \_ -> ... 开头)。该列表只是为了包含正确数量的元素。由于 getRandom返回一个单子(monad)值，我们使用 mapM映射列表，这会导致状态(即 StdGen )通过对 getRandom 的每个调用正确线程化.