如何将随机数用作 Haskell 函数中的 Double？

Question

我正在尝试编写一个函数，该函数使用随机数作为条件来与列表进行比较（通过将函数映射到整数范围来创建）。我以交互方式进行操作，如果我通过单独定义每个术语来进行操作，则可以：

import System.Random.MWC (create)
import Statistics.Distribution (genContVar)
import Statistics.Distribution.Uniform (uniformDistr)

rng <- create
rd <- (genContVar (uniformDistr 0 1)) rng

f x = takeWhile (<rd) $ fmap (*x) [1..10]

或者，我可以使用带有 let 表达式的非随机 Double 并且也没有问题

f x = let rd = 0.4 in takeWhile (<rd) $ fmap (*x) [1..10]

但是，如果我尝试将所有内容放在一起，则会出现错误

f x = let rand <- (genContVar (uniformDistr 0 1) g) in takeWhile (<rand) $ fmap (*x) [1..10]

<interactive>:39:16: error:
parse error on input ‘<-’
Perhaps this statement should be within a 'do' block?

我知道拥有不同的变量类型会阻止像加法和 Int 和 Double 一样多，而且 monad 非常特殊，但是作为 Haskell 的新手，我希望暂时避免更广泛的哲学，而是尝试找到一种在通用函数中使用随机数的实用方法。

Answer 1

当您在 GHCi 中评估表达式时，您已经在 IO monad 中。这就是 OP GCHi 代码起作用的原因。

正如 n.m. 在评论中指出的那样，monad 是在 Haskell 中使用随机数（以及所有其他非确定性或有效行为）的实用方法。如果你想编写 Haskell 代码，迟早你必须了解它们是什么。不过，好消息是，了解什么是 monad 并不像某些人认为的那么难。

Haskell 确实有 monad 的语法糖，以 do 表示法的形式。使用它，您可以编写如下函数：

f x = do
  rng <- create
  rd <- (genContVar (uniformDistr 0 1)) rng

  return $ takeWhile (<rd) $ fmap (*x) [1..10]

此函数的类型为PrimMonad m => Double -> m [Double]。输出类型中PrimMonad 的存在意味着某种效果。该函数可能（并且很可能）不纯。

理论上，可以使用上述不纯语言结构编写完整的 Haskell 程序，但 Haskell 的重点是尽可能多地保持代码纯，因此应尽可能限制不纯代码的使用可能。