haskell - 如何在 IO 上下文中生成一个函数对其先前结果的重复应用列表

Question

作为我试图解决的问题的解决方案的一部分，我需要生成一个函数重复应用到其先前结果的列表。听起来很像 iterate 函数，除了 iterate 的签名是

iterate :: (a -> a) -> a -> [a]

我的函数位于 IO 内部(我需要生成随机数)，所以我需要更多的东西:

iterate'::(a -> IO a) -> a -> [a]

我看过 hoogle , 但收效甚微。

Answer 1

如果您使用 pipes 库，您实际上可以获得适用于无限列表的惰性迭代。定义非常简单:

import Pipes

iterate' :: (a -> IO a) -> a -> Producer a IO r
iterate' f a = do
    yield a
    a2 <- lift (f a)
    iterate' f a2

例如，假设我们的步进函数是:

step :: Int -> IO Int
step n = do
    m <- readLn
    return (n + m)

然后将 iterate 应用于 step 会生成一个 Producer，它会延迟提示用户输入并生成到目前为止读取的值的计数:

iterate' step 0 :: Producer Int IO ()

读取值的最简单方法是使用for 遍历Producer:

main = runEffect $
    for (iterate' step 0) $ \n -> do
        lift (print n)

程序然后无限循环，请求用户输入并显示当前计数:

>>> main
0
10<Enter>
10
14<Enter>
24
5<Enter>
29
...

请注意这如何使其他解决方案无法解决的两件事变得正确:

• 它适用于无限列表(您不需要终止条件)
• 它会立即产生结果。它不会等到您对整个列表运行操作后才开始生成可用值。

但是，我们可以像其他两种解决方案一样轻松过滤结果。例如，假设我想在计数大于 100 时停止。我可以这样写:

import qualified Pipes.Prelude as P

main = runEffect $
    for (iterate' step 0 >-> P.takeWhile (< 100)) $ \n -> do
        lift (print n)

您可以将其理解为:“循环遍历小于 100 的迭代值。打印输出”。让我们试试看:

>>> main
0
10<Enter>
10
20<Enter>
30
75<Enter>
>>> -- Done!

事实上，pipes还有另一个打印值的辅助函数，所以你可以将上面的简化为管道:

main = runEffect $ iterate' step 0 >-> P.takeWhile (< 100) >-> P.print

这提供了一个清晰的信息流 View 。 iterate' 产生永无止境的 Int 流，P.takeWhile 过滤器流，P.print 打印所有到达末尾的值。

如果您想了解有关pipes 库的更多信息，我鼓励您阅读 pipes tutorial .