了解RandomGen＃next

Question

查看RandomGen#next，文档说：

next :: g -> (Int, g)

The next operation returns an Int that is uniformly distributed in the range 
returned by genRange (including both end points), and a new generator.

在REPL中使用它，我希望x next打印出相同的数字。

ghci> let x = getStdRandom
ghci> x next
169285648
ghci> x next
473378030
ghci> x next
896978399

为什么没有x next引用透明，即调用x next始终返回相同的输出？

Answer 1

查看getStdRandom：

的定义

getStdRandom :: (StdGen -> (a,StdGen)) -> IO a
getStdRandom f = atomicModifyIORef theStdGen (swap . f)

换句话说，它做了类似的事情（但是原子地）：

getStdRandom f = do
    gen <- getStdGen
    let (result, gen') = f gen
    setStdGen gen'
    return result

因此，它获取随机数生成器，运行您的函数，然后将新的随机数生成器放在适当的位置。当您运行getStdRandom next几次时，它将在开始时检索随机数生成器，对随机数生成器进行线程化，使得每个下一个生成器从最后一个接收新的随机数生成器。这意味着next的每次调用都会收到一个不同的随机数生成器。

但如果getStdRandom next的类型为Int，怎么会发生这种情况？诀窍是，它不是。它的类型为IO Int，GHCi将自动执行并显示结果值，就好像它是Int一样。

如果你想从环境中获取一个随机数生成器并多次使用它，你应该得到它一次（而不是通过你的函数得到一个将RNG状态线程化的函数并返回另一个IO）和然后使用：

ghci> x <- getStdGen
ghci> next x
(803259519,803300211 40692)
ghci> next x
(803259519,803300211 40692)
ghci> next x
(803259519,803300211 40692)

Answer 2

要了解这里发生了什么，您需要检查getStdRandom的类型签名。

> :t getStdRandom
getStdRandom :: (StdGen -> (a, StdGen)) -> IO a

getStdRandom返回IO a，因此返回相同值并使用相同的输入不一定在桌面上。

getStdRandom的文档说明它从当前的全局随机生成器获取值，并使用新生成器＆＃34;更新全局生成器。因此，每次调用都会更新全局生成器。