Question

如何在不使用任何种子的情况下从范围（a，b）在Haskell中生成随机数？

该函数应返回Int而不是IO Int。我有一个函数X，它接受Int和其他参数，并输出一些不是IO的东西。

如果无法做到这一点，如何使用时间库生成种子并使用mkStdGen生成范围内的随机数？

任何帮助都会非常感激。

Answer 1

除非是Int，否则函数不能返回IO，除非它是纯函数，即给定相同的输入，您将始终获得相同的输出。这意味着如果您想要一个没有IO的随机数，您需要将种子作为参数。

如果您选择接种种子，则该种子应为StdGen，您可以使用randomR从中生成一个数字。使用newStdGen创建新种子（这必须在IO中完成）。
```
> import System.Random
> g <- newStdGen
> randomR (1, 10) g
(1,1012529354 2147442707)
```
randomR的结果是一个元组，其中第一个元素是随机值，第二个元素是用于生成更多值的新种子。
否则，您可以使用randomRIO直接在IO monad中获取随机数，并为您处理所有StdGen内容：
```
> import System.Random
> randomRIO (1, 10)
6
```

Answer 2

如果不诉诸各种不安全的做法，这样的函数就不可能有类型Int而不是类型IO Int或类似的东西。类型Int的函数（或者，在这种情况下，常量）是纯的，这意味着每次“调用”函数（检索常量的值）时，您都可以获得相同的值“返回”

如果您希望在每次调用时都返回一个不同的，随机选择的值，则需要使用IO - monad。

在某些情况下，您可能希望为整个程序创建一个随机生成的值，即，从程序的角度来看，它就像纯值一样。每次在程序的同一次运行中查询值时，都会得到相同的值。由于整个程序本质上是一个IO - 动作，你可以生成该值一次并传递它，但这可能会感觉有点笨拙。有人可能会争辩说，在这种情况下，将值与Int类型的顶级常量相关联并使用unsafePerformIO来构造该常量仍然是安全的：

import System.IO.Unsafe  -- be careful!                                         
import System.Random

-- a randomly chosen, program-scoped constant from the range [0 .. 9]            
c :: Int
c = unsafePerformIO (getStdRandom (randomR (0, 9)))

Answer 3

fmap yourFunctionX $ randomRIO (a, b)

或

fmap (\x -> yourFunctionX aParam x anotherParam) $ randomRIO (a, b)

结果将是IO whateverYourFunctionXReturns类型。

如果你import Control.Applicative，你可以说

yourFunctionX <$> randomRIO (a, b)

或

(\x -> yourFunctionX aParam x anotherParam) <$> randomRIO (a, b)

你可以找到更清楚的

Answer 4

请注意，您可以使用IO monad获取无限的随机值列表，并在非IO函数中使用[Int]。这样你就不必随身携带种子，但仍然需要随身携带。幸运的是，有很多列表处理函数可以简化这种线程，你仍然可以在复杂的情况下使用State monad。

另请注意，您可以轻松地将IO Int转换为Int。如果foo生成IO Int，并且bar将Int作为其唯一参数并返回非IO值，则以下操作将执行：

foo >>= return . bar

或者使用do notation：

do 
    a <- foo
    return $ bar a

Answer 5

我为此目的使用了SipHash

import Data.ByteArray.Hash
import Data.ByteString (pack, cons)
import Data.Word (Word8, Word64)

random :: Word64 -> Word64 -> [Word8] -> Double
random a b cs = (subtract 1) . (/(2**63)) . read . drop 8 . show $ sipHash (SipKey a b) (pack cs)

读取和删除8和show的目的是删除一个没有（或者当我实现它时没有）支持任何转换的新类型

现在你想要一个范围内的Int。整数更容易：

random :: Word64 -> Word64 -> [Word8] -> (Integer, Integer) -> Integer
random a b cs (low,high) = let
    span = high-low
    rand = read . drop 8 . show $ sipHash (SipKey a b) (pack cs)
    in (rand `mod` span) + low

当然，你每次都会得到相同参数的相同数字，所以你需要改变它们，即你仍然传递参数，只是没有返回值。这是否比monad更方便取决于（出于我的目的）

这就是我确定参数（特别是[Word8]参数）总是不同的方式：

foo bytes = doSomethingRandom bytes
bar bytes = map (\i -> foo (i:bytes)) [1..n]
baz bytes = doSomething (foo (0:bytes)) (bar (1:bytes))

在没有种子的情况下在Haskell中生成一个范围内的随机整数

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