我目前正在尝试借助 Haskell 中随机生成的数字来加密消息(字符串)。这个想法是获取消息,生成具有相同长度(或更多,然后获取我需要的长度)的随机数字字符串。
然后我想根据 ASCII 表示执行一些操作,然后返回加密的字符串。
不幸的是,我不太熟悉 Haskell 中的 monad,所以这可能是一个非常简单的问题,但我还无法理解。
generateMyKey string = newStdGen >>= \x -> print $ concatMap show $ map abs $ rs x
where rs x = randomlist (length string) x
randomlist :: Int -> StdGen -> [Int]
randomlist n = take n . unfoldr (Just . random)
所以问题是我从 getMyKey 中得到一个 IO(),但我想要一个字符串,或者至少一个 IO(String) 来执行加密机制。
现在我得到了一大堆正随机数(因此是abs+map)随机数,但我无法访问它们。
最佳答案
有两种基本方法可以实现此目的(一种更复杂但更简单)。如果您只是使用 System.Random,则可以通过两种方式生成随机数,要么接受 StdGen 并保持纯净,要么使用操作系统的随机生成器并保持在IO
中。在某些时候,您必须调用操作系统的随机功能来获取种子或值,但这可能发生在远离实际代码的 main
中。
为了保持函数的纯净,您需要传递 StdGen
并使用函数
random :: Random a => StdGen -> (a, StdGen)
randoms :: Random a => StdGen -> [a]
(注意:我已将 RandomGen g => g
替换为 StdGen
,无需为您的代码编写自定义 RandomGen
实例案例)
然后您可以将函数 generateMyKey
编写为
randomList :: Int -> StdGen -> [Int]
randomList n = take n . randoms
generateMyKey :: String -> StdGen -> String
generateMyKey text g
= concatMap show
$ map abs
$ randomList (length text) g
这完全避免了必须生活在IO
中。但要小心,如果您重复使用相同的 g
,您每次都会生成相同的随机列表。我们可以通过使用IO
及其相关函数来避免这种情况
randomList :: Int -> IO [Int]
randomList 0 = return []
randomList n = do
first <- randomIO
rest <- randomList (n - 1) -- Recursively generate the rest
return $ first : rest
generateMyKey :: String -> IO String
generateMyKey text = do
key <- randomList (length text)
return $ concatMap show $ map abs $ key
这会对性能造成影响,现在我们已经失去了重复生成相同 key 的能力,使得可靠地测试我们的函数变得困难!我们如何协调这两种方法?
<小时/>输入包MonadRandom
。这个包提供了一个 monad(和 monad 转换器,但你现在不需要担心),它可以让你抽象出如何生成随机数,以便你可以选择在不同情况下运行代码的方式。如果你想要IO
,你可以使用IO
。如果你想提供种子,你可以提供种子。这非常方便。您可以使用 cabal install MonadRandom
安装它并将其用作
import Control.Monad.Random
randomList :: Int -> Rand StdGen [Int]
randomList n = fmap (take n) getRandoms
generateMyKey :: String -> Rand StdGen String
generateMyKey text = do
key <- randomList (length text)
return $ concatMap show $ map abs $ key
除了类型签名之外,我们的 generateMyKey
代码甚至与 IO
版本相同!
现在运行它。
main :: IO ()
main = do
-- Entirely impure, have it automatically grab a StdGen from IO for us
ioVersion <- evalRandIO $ generateMyKey "password"
-- Make a StdGen that stays the same every time we run the program, useful for testing
let pureStdGen = mkStdGen 12345
pureVersion = evalRand (generateMyKey "password") pureStdGen
-- Get a StdGen from the system, but still evaluate it purely
ioStdGen <- getStdGen
let pureVersion2 = evalRand (generateMyKey "password") ioStdGen
-- Print out all three versions
putStrLn ioVersion
putStrLn pureVersion
putStrLn pureVersion2
关于haskell - 使用随机数加密消息,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/24677801/