在 Haskell 中将随机生成的列表作为参数传递

Question

我是 Haskell 的新手，在整个 IO 方面确实遇到了麻烦。

我试图找出在haskell中遍历一个列表需要多长时间。我想生成一个随机数列表并将其作为参数传递给函数，以便我可以打印列表中的每个元素。我正在使用 CRITERION 包进行基准测试。代码如下：

{-# LANGUAGE OverloadedStrings #-}
import System.Random
import Control.Exception
import Criterion.Main

printElements [] = return ()
printElements (x:xs) = do print(x)
                          printElements xs

randomList 0 = return []
randomList n = do
  x  <- randomRIO (1,100)
  xs <- randomList (n-1)
  return (x:xs)


main = defaultMain [
  bgroup "printElements" [ bench "[1,2,3]"  $ whnf printElements (randomList 10)
               , bench "[4,5,6]"  $ whnf printElements [4,5,6,4,2,5]
               , bench "[7,8,9]"  $ whnf printElements [7,8,9,2,3,4]
               , bench "[10,11,12]" $ whnf printElements [10,11, 12,4,5]
               ]
  ]

运行代码时出错：

listtraversal.hs:18:67:
    Couldn't match expected type ‘[a0]’ with actual type ‘IO [t0]’
    In the second argument of ‘whnf’, namely ‘(randomList 10)’
    In the second argument of ‘($)’, namely
      ‘whnf printElements (randomList 10)’

Answer 1

简而言之，您需要将函数绑定到IO 值，而不是尝试将其应用到包裹在IO 值中的值。

-- instead of whnf printElements (randomList 10)
randomList 10 >>= whnf printElements

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randomList 不返回值列表；它返回一个IO 操作，执行该操作时，可以生成一个值列表。忽略实现引起的各种约束，类型为

randomList :: (...) => t1 -> IO [t]  -- not t1 -> [t]

因此，您不能直接使用IO 操作可以生成的值列表；您需要使用 monad 实例将值 绑定 到适当的函数。 whnf printElements 就是这样一种功能；它接受一个列表并返回一个IO 操作。

whnf printElements :: Show a => [a] -> IO ()

我们没有将列表拉出并将其传递给whnf printElements，而是使用>>= 将函数“推入”一个IO 值。该运算符的类型，专门用于 IO monad，是

(>>=) :: IO a -> (a -> IO b) -> IO b

在这种情况下，第一个IO a 值是randomList 返回的IO [t] 值。 whnf printElements 是我们绑定到的 a -> IO b 函数。 结果是一个新的IO 值，它采用第一个IO 值，取出包装的值，应用给定的函数，然后返回结果。

换句话说，IO monad 本身负责从randomList 中提取结果并将您的函数应用于它，而不是您明确地执行它。

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（您可能已经注意到我说过>>= 将值绑定到函数，反之亦然。也许更准确的说法是>>= 将它们绑定到一个IO 动作中。）