Haskell：随机数 - IO操作的Int

Question

最近我开始学习Haskell，但是它的语法对我来说很困惑。我正在尝试使用以下代码获得0到51之间的随机数：

randomRIO (0, 51)

但是我不知道如何将它变成实际的 Int（而不是 IO Int）。

我相信你应该能够做到：

gen <- randomRIO (0, 51)

然后 gen 应该是一个 Int，但我必须在一个 do 块中执行 - 我该如何创建一个函数，它接受此参数并返回一个 Int？

通过谷歌搜索，我担心有些基础知识我没有理解。我完全迷失了方向。

- Meltdown

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do 块中的下一行可能是类似于 print (yourFunc gen) 的内容。 - 4castle

Answer 1

没错，有些基础概念是新手 Haskeller 经常遇到的问题。基本上，你所说的一切都是正确的，如果你想要一个返回随机整数的“函数”，那是不可能的。

你可以这样做：

main :: IO ()
main = do
    num <- getRandomR (0, 51)
    putStrLn ("The number is " ++ show num)

你也可以将其拆分出来

getCardIndex :: IO Int
getCardIndex = do
    ix <- getRandomR (0,51)
    return (ix + 1)   -- just as an example of how you can transform it

main :: IO ()
main = do
    card <- getCardIndex
    putStrLn ("The number is " ++ show card)

你无法将其变成一个纯函数/值：

pureCardIndex :: Int
pureCardIndex = ioToPure (getRandomR (0,51)) -- NOT POSSIBLE

由于没有像 ioToPure 这样的（伦理）功能。一个纯函数必须对于相同的输入始终返回相同的输出，而这正是你不希望随机数函数做到的。所以我们必须与其一起使用 IO。一旦你用 IO 生成了一个随机数，任何依赖于该随机数的东西也必须在 IO 中。

人们很快就会开始解释单子理论等等，这是很好的东西，我只建议耐心地接触这些模式，先熟悉它们再深入理论方面。

- luqui

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@ftor 这不是“unsafePerformIO”的适当使用方式，我认为大多数社区成员都会同意我的看法。在Haskell中工作时，我们对任何函数的首要期望是引用透明性，这给了我们所钟爱的自由进行等式推导和重构而不需要费太多脑筋。当破坏引用透明性被重新封装以保持接口纯粹时，“unsafePerformIO”是适当的。 - luqui

@ftor提到unsafePerformIO用于在函数是纯函数但无法被类型系统证明的情况下。一个很好的例子是使用FFI调用你知道是纯函数的函数。随机数生成绝对是有副作用的，因此应该在IO内完成。 - TheInnerLight

@ftor 在这种情况下并不是教条主义；否则做法会直接破坏语言的语义，并导致不可预测的结果。 - Cubic

在一个纯函数式编程语言中，如果rand :: Integer -> Integer，那么编译器可以将let x = rand 6 in x + x内联为rand 6 + rand 6。但是，如果rand 6是掷骰子的结果，则这种重写是不正确的，因为前者永远不会等于7，例如。调试此问题很容易让人疯狂，因为问题不在代码中，而是由编译器引入的。编译器没有错，因为它依赖于程序员保证的谎言rand :: Integer -> Integer--这才是真正的问题。 - chi

很棒的例子，@chi。编译器本身进行等式推理，这只适用于引用透明性。我应该考虑到这一点。 - user6445533