在F#中强制多次评估一个函数

Question

我将为您翻译以下内容，涉及IT技术。请注意，我将保留HTML标记并尽力使文本更加通俗易懂。

我正在尝试使用F#开发一个随机数“生成器”。

我已成功创建了以下函数：

let draw () =
    let rand = new Random()
    rand.Next(0,36)

这段代码可以正常运行，并生成0到36之间的一个数字。

但是，我想要创建一个可以多次运行此函数的函数。

我尝试了以下代码：

let multipleDraws (n:int) =
    [for i in 1..n -> draw()]

然而，由于draw仅在for推导式中评估一次，因此我只能得到一个结果。

如何强制执行多次draw函数？

- SRKX

Answer 1

问题出在随机类型上。它使用计算机的时间来生成种子，然后生成随机数。由于调用的时间几乎相同，因此会生成相同的种子，也会返回相同的数字。

这将解决您的问题：

let draw =
    let rand = new Random()
    fun () ->
    rand.Next(0,36)

然后：

let multipleDraws (n:int) =
    [for i in 1..n -> draw()]

- Ramon Snir

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好的，谢谢。但是我不明白，使用你的解决方案后，为什么种子问题还存在？ - SRKX

当调用Random的构造函数时，您会根据当前计算机时间生成一个种子。然后，每次调用Next方法都会生成一个新的种子基于先前的种子，而不是基于时间。由于您不再依赖时间，因此在相同的机器时间进行调用并不重要。 - Ramon Snir

@SRKK：你可能想在draw函数体的第一行添加printfn“ draw is called”，以查看发生了什么：你将只看到一个输出。你的draw函数返回整数，而答案中的函数返回带有签名(unit -> int)的匿名函数，实际上在列表推导式中被调用。这个匿名函数捕获了rand值到闭包中，rand本身只被种子化一次。 - Gene Belitski

@SRKX：你可能想要谷歌一下“clojure”这个术语。在这里，你可以在新的匿名函数fun() -> rand.Next(0, 36)中捕获rand变量，然后返回这个新函数。因此，调用draw()会返回一个新的函数以供以后调用。之后，当你多次调用这个匿名函数时，它使用的是单个捕获的变量rand，而不是重新创建rand。 - Dmitrii Lobanov

Answer 2

以下是对Ramon答案的补充说明。

这段代码使用了一个lambda函数。

let draw =
    let rand = new Random()
    fun () ->
    rand.Next(0,36)

如果给Lambda函数命名，可能更容易理解正在发生的事情。

let draw =
    let rand = new Random()
    let next() =
        rand.Next(0,36)
    next

变量draw被赋予了函数next。你可以将rand和next移出draw的作用域，以直接查看该赋值。

let rand = new Random()
let next() =
    rand.Next(0,36)
let draw = next

您可以从上面的代码中看到，在Ramon的答案中，只调用了一次new Random，而在SRKX的示例中则调用了许多次。

正如Ramon所提到的，Random基于随机种子生成数字序列。如果您使用相同的种子，它将始终生成相同的数字序列。您可以像这样传递随机种子：new Random(2)。如果您不传递值，则它将使用当前时间。因此，如果您连续多次调用new Random而没有种子，它很可能具有相同的种子（因为时间没有改变）。如果种子不改变，则序列的第一个随机数始终相同。如果您尝试SRKX的原始代码，并调用足够大的multipleDraws，则在循环期间时间将发生变化，并且您将获得每隔一段时间更改的数字序列。

- gradbot

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谢谢额外的解释！这使得问题更加清晰明了。 - SRKX