如何在Haskell中无限期地在同一状态monad中线程化一个状态？

从Haskell开始一直呆在州立大学Monad

因此，我试图了解Haskell中的状态单子，为了理解它，我正在编写一个生成PRBS序列的代码。对于感兴趣的人，在“伪随机序列和阵列”一文中对其进行了描述，doi可获得该文件的免费副本：10.1109/PROC.1976.10411

本质置换非常简单。你有一个移位寄存器和一个生成多项式。生成器多项式告诉您要获取移位寄存器的哪些位，并对模2求和以获取移位寄存器的MSB。在下一次迭代中，在执行右移位操作后，获取此计算出的MSB并将其固定到移位寄存器的MSB

在没有单子的情况下执行此操作的代码非常简单：

import Data.List

m = (4::Int)              -- This is the degree of the polynomial
p = tail $ [4, 1, 0]      -- This is a actual polynomial
s = 1 : replicate (m-1) 0 -- This is the initial state. Note that the head is the MSB

chSt poly s = msb poly s : init s -- changes the shift register 's'
    where
        msb poly s = let tot = sum $ map ( (reverse s) !! ) poly
                     in  tot `mod` 2

word p s = take n $ bits p s
    where
        bits p s = last s : bits p (chSt p s)
        n        = 2 ^ (length s) - 1

结果如下：

[ghci] word p s      --> [0,0,0,1,0,0,1,1,0,1,0,1,1,1,1]

这就是我想要的

当然，既然移位寄存器可以被认为是一个我们修改过的状态，我们就可以使用状态单子来实现这个目的。也许这是一个太简单的问题，无法了解状态monad，但我认为这可能是一个使用状态monad实现的完美例子。以下是我所做的：

getVal :: [Int] -> State [Int] Int
getVal poly = do
    curState <- get
    let lsb = last curState
    modify $ chSt poly
    return lsb

bitM :: State [Int] Int 
bitM = getVal p

因此，状态更新正确，返回的值也正确。现在，我想创建一个函数，就像前面实现中的函数字一样，它将在位上应用>>运算符n次，以便我们可以创建数组字ps。我完全不知道该怎么做。请注意，我不想放入一组函数，如：

f1 = bitM
f2 = bitM >> bitM
f3 = bitM >> bitM >> bitM 
...

---

我想要一个传递n的函数，它将连续n次执行bitM求值，在连续计算中自动在内部传递状态，收集结果值，并作为结果创建一个数组。我该怎么做呢？我不知道该怎么做。任何帮助都将不胜感激

如果你稍微看一下，bitM>>bitM>>…>bitM可以被认为是一个操作列表，因此我们正在寻找Int->ma->[ma]或更简单的Int->a->[a]，这只是复制的签名。我们最终会得到某种类型的东西

[State [Int] Int]

现在我们正在寻找[State[Int]Int]->State[Int][Int]，或者更简单的[ma]->m[a]，它恰好是序列。因此，您正在寻找

sequence . replicate n $ bitM

---

这恰好是ReplicateItem，它的类型为Int->ma->m[a]。

如果您稍微看一下它，bitM>>bitM>…>bitM可以被认为是一个操作列表，因此我们正在寻找Int->ma->[ma]或更简单的Int->a->[a]，这只是复制的签名。我们最终会得到某种类型的东西

[State [Int] Int]

现在我们正在寻找[State[Int]Int]->State[Int][Int]，或者更简单的[ma]->m[a]，它恰好是序列。因此，您正在寻找

sequence . replicate n $ bitM

---

正好是replicateM，它的类型是Int->ma->m[a]。

序列。复制n就是复制n这正是我想要的！谢谢@尤里：谢谢。似乎我，而且我一直忘记自己的答案。\为了补充这个答案，您可能需要使用runState fmap last$replicItem bitM s，因为您想要的是最后一个操作的结果，而不是所有结果。@Teetoo:我想要一个传递n的函数，它将连续n次执行bitM求值，在连续计算中自动在内部传递状态，收集结果值，并作为结果创建一个数组。OP实际上对所有的结果都感兴趣，所以fmap last并不是真正必要的。复制n就是复制n这正是我想要的！谢谢@尤里：谢谢。似乎我，而且我一直忘记自己的答案。\为了补充这个答案，您可能需要使用runState fmap last$replicItem bitM s，因为您想要的是最后一个操作的结果，而不是所有结果。@Teetoo:我想要一个传递n的函数，它将连续n次执行bitM求值，在连续计算中自动在内部传递状态，收集结果值，并作为结果创建一个数组。OP实际上对所有结果都感兴趣，所以fmap last并不是真的必要。