Как связать бинарные функции в Haskell?

Способ связать его состоит в том, чтобы реализовать его таким образом, чтобы вам не нужно было это делать, то есть чтобы он выполнял цепочку сам по себе.

В любом случае в вашем коде есть неотъемлемое противоречие, вы называете его getRandNum, единственное число, и он действительно получает только одно число, но тип [Int].

Итак, мы решаем все это с минимальными изменениями в вашем коде, как

getRandNums :: StdGen -> [Int]
getRandNums gen = randNum : newNums 
                where
                (randNum, newGen) = next gen
                newNums = getRandNums newGen 

Такая схема типична для Haskell: списки строятся сверху вниз с использованием так называемой защищенной рекурсии, т. е. с рекурсией, защищенной ленивым конструктором данных (в данном случае :). Списки, построенные с повторным добавлением одиночек, как вы, очень неэффективны, имеют квадратичное поведение при доступе.

Наличие newGen надежно спрятанного внутри, инкапсулированного, является дополнительным бонусом. Вы же не хотите, чтобы это выставлялось напоказ, какой в ​​этом смысл? Перезапуск последовательности генерации случайных чисел с середины в любом случае просто воссоздает ту же последовательность чисел.

И, конечно же, вы можете убрать из этого списка столько номеров, сколько пожелаете, с помощью take n.

Ваше рекурсивное решение в порядке, и мы можем сократить его, удалив 1 случай, вставив то, где вы вызываете randomnumbers_ 1 gen.

randomnumbers_ :: Int -> StdGen -> (StdGen, [Int])
randomnumbers_ 0 gen = (gen, [])
randomnumbers_ n gen = (newGen2, num : nums)
   where
   (num, newGen) = next gen
   (newGen2, nums) = randomnumbers_ (n -1) newGen

Мы могли бы улучшить это, поменяв местами пары: странно, что стандартный next возвращает генератор во вторую позицию, а randomnumbers_ возвращает генератор в первую позицию.

Можно также устранить необходимость переноса состояния генератора, используя монаду состояния или какую-либо другую монаду, связанную со случайным образом, из библиотек (я не уверен в том, что они недавно добавили). Если вы работаете с большим количеством функций, генерирующих случайные числа, и носить с собой gen становится обременительно, такая монада, вероятно, является правильным инструментом.

Немонадный стиль:

Предполагая, что вам может потребоваться конечное состояние генератора для дальнейшей обработки, вы можете написать свою функцию следующим образом, используя цепочку состояний генератора вручную:

import  System.Random

randomNumbers :: Int -> StdGen -> (StdGen, [Int])
randomNumbers count gen0 =
    if (count <= 0)
        then  (gen0, [])
        else  let  (v0, gen1) = next gen0
                   (gen2, vs) = randomNumbers (count-1) gen1
              in
                   (gen2, v0:vs)

Возможные улучшения:

1. форсировать заданный выходной диапазон, а не брать родной генератор
2. разрешить любой тип генератора, а не только StdGen

Это дало бы этот аналогичный код:

randomNumbersInRange :: RandomGen gt => (Int, Int) -> Int -> gt -> (gt, [Int])
randomNumbersInRange range count gen0 =
    if (count <= 0)
        then (gen0, [])
        else
            let (v0, rng1)   =  randomR range gen0
                (rng2, rest) =  randomNumbersInRange range (count-1) rng1
            in
                (rng2, v0 : rest)

Монадический стиль:

Объект монадического действия для N выходных значений очень просто написать:

import  System.Random
import  Control.Monad.Random

mkRandSeqM :: (RandomGen tg, Random tv) => (tv,tv) -> Int -> Rand tg [tv]
mkRandSeqM range count = sequence (replicate count (getRandomR range))

и чтобы использовать действие, вам просто нужно передать его в библиотечную функцию runRand.

Тестирование под ghci:

 λ> 
 λ> action = mkRandSeqM (0,9) 20
 λ> 
 λ> :type (runRand action (mkStdGen 43))
(runRand action (mkStdGen 43))
  :: (Random tv, Num tv) => ([tv], StdGen)
 λ> 
 λ> runRand action (mkStdGen 43)
([3,3,7,8,1,9,1,1,5,3,1,2,6,7,4,1,7,8,1,6],1270926008 238604751)
 λ> 

Примечание. Остерегайтесь, что пакет Haskell System.Random недавно подвергся значительным изменениям, что привело к версия 1.2.

Философия изменений здесь например. Надеюсь на обратную совместимость. Возможно, вы захотите проверить свой уровень распространения.