Haskell monad：IO [Double] 到 [IO Double]

Question

考虑以下应该打印出随机数的代码：

import System.Random.Mersenne

main =
 do g <- (newMTGen Nothing)
    xs <- (randoms g) :: IO [Double]
    mapM_ print xs  

运行时，出现分段错误。 这并不奇怪，因为 function 'randoms' 产生了一个无限列表。 假设我只想打印出 xs 的前十个值。 我怎么能那样做？ xs 的类型为 IO [Double]，我想我想要一个 [IO Double] 类型的变量。 存在哪些运算符可以在两者之间进行转换。

Answer 1

如果您遇到分段错误，并且您没有使用 FFI 或名称中带有unsafe的任何函数，那么这并不奇怪，在任何情况下，这都意味着 GHC 存在错误。 或者您正在使用的图书馆正在做一些不安全的事情。

使用mapM_ print打印出Double的无限列表非常好； 该列表将逐步处理，程序应以恒定的 memory 使用率运行。 我怀疑您正在使用的System.Random.Mersenne模块中存在错误，或者它所基于的 C 库存在错误，或者您的计算机存在问题（例如 RAM 故障）。 ¹请注意， newMTGen附带此警告：

由于当前的 SFMT 库非常不纯，目前每个程序只允许使用一个生成器。 尝试重新初始化它将会失败。

您最好改用提供的全局MTGen 。

也就是说，您不能以这种方式将IO [Double]转换为[IO Double] ； 如果不执行IO操作，就无法知道结果列表的长度，这是不可能的，因为您有一个纯结果（尽管恰好包含IO操作）。 对于无限列表，您可以这样写：

desequence :: IO [a] -> [IO a]
desequence = desequence' 0
  where
    desequence n m = fmap (!! n) m : desequence (n+1) m

但是每次执行这个列表中的动作时， IO [a]动作都会被再次执行； 它只会丢弃列表中的 rest。

randoms可以工作并返回随机数的无限列表的原因是因为它使用带有 unsafeInterleaveIO 的惰性unsafeInterleaveIO 。 （请注意，尽管名称中带有“不安全”字样，但这并不会导致段错误，因此还有其他事情正在发生。）

¹其他不太可能的可能性包括 C 库的错误编译，或 GHC 中的错误。

Answer 2

假设我只想打印出 xs 的前十个值。 我怎么能那样做？

只需使用take ：

main =
 do g <- (newMTGen Nothing)
    xs <- (randoms g) :: IO [Double]
    mapM_ print $ take 10 xs  

你写了

xs 的类型为 IO [Double]

但实际上， randoms g的类型为IO [Double] ，但由于do表示法， xs的类型为[Double] ，您只需对其应用take 10即可。

您还可以使用liftM跳过绑定：

main =
  do g <- newMTGen Nothing
     ys <- liftM (take 10) $ randoms g :: IO [Double]
     mapM_ print ys