自然数序列发生器

Question

据我所知，Haskell没有全局状态，所以有没有办法写一个函数f，返回f(n - 1) + 1，其中n是函数调用的次数，f(1) = 0。

它不应该接受任何参数，并像func f一样使用

Prelude> f () 
0
Prelude> f ()
1

Answer 1

如果不使用像unsafePerform这样的技巧，就不可能像您在示例中所展示的那样定义可以调用的函数。但是，可以定义一个IO操作，它可以执行您想要的操作，并且可以像这样使用：

Prelude> x <- f 
Prelude> x
0
Prelude> x <- f
Prelude> x
1

下面是一个示例程序，它使用IORefs执行您想要的操作：

import Data.IORef

main = do counter <- newIORef 0
          let f = do count <- readIORef counter
                     modifyIORef counter (+ 1)
                     return count          
          x <- f
          print x
          x <- f
          print x

Answer 2

您正在寻求一种方法来在每次调用过程时更新一些(可能是隐藏的)状态，以便函数在给定相同输入的情况下返回不同的结果。

显然，这不是一个引用透明的函数，所以我们必须在Haskell的默认纯模式中添加一些东西。我们通过monad添加计算的概念。您只需选择所需的单行环境即可。

状态单元格

最精确的方法是通过state monad将状态概念添加到您的程序中(不要与"ST“monad混淆)：

import Control.Monad.State.Strict 

-- a (stateful) procedure, that returns and increments an internal state counter 
f :: State Int Int 
f = do 
    n <- get 
    put (n+1) 
    return n 

-- Call 'f' a bunch of times, print the final state. 
main = print $ execState code 0 
 where 
    code = do f; f; f; f

现在'f‘有了一个内部状态组件。

类似地，更丰富的环境，如IO，允许State，因此您可以使用IO monad (或其他包含状态的计算环境)。

Answer 3

如果您喜欢可以从ghci命令行输入的内容，那么：

Prelude> :m + Data.IORef
Prelude Data.IORef> n <- newIORef 0
Prelude Data.IORef> let f = do { v <- readIORef n ; writeIORef n (v+1); return v}
Prelude Data.IORef> f
0
Prelude Data.IORef> f
1
Prelude Data.IORef> f
2
Prelude Data.IORef> f
3

您的示例希望调用"f ()"，但这是Haskell没有的C-ism。如果您真的想这样做，那么只需将"f“的定义更改为

let f _ = do {...

在Haskell中将"()“定义为单位值，这是单位类型"()”的唯一值。你可以用你想要的任何参数调用"f“；它将被忽略。