下面的代码旨在生成间隔为[1,100]的五个伪随机数的列表。我为default_random_enginewith设置了种子time(0),它以unix时间返回系统时间。当我使用Microsoft Visual Studio 2013在Windows 7上编译并运行该程序时,它会按预期运行(请参阅下文)。但是,当我在Arch Linux中使用g ++编译器执行此操作时,它的行为就很奇怪。
default_random_engine
time(0)
在Linux中,每次将生成5个数字。每次执行后4个数字将有所不同(通常是这样),但第一个数字将保持不变。
Windows和Linux上5次执行的示例输出:
| Windows: | Linux: --------------------------------------- Run 1 | 54,01,91,73,68 | 25,38,40,42,21 Run 2 | 46,24,16,93,82 | 25,78,66,80,81 Run 3 | 86,36,33,63,05 | 25,17,93,17,40 Run 4 | 75,79,66,23,84 | 25,70,95,01,54 Run 5 | 64,36,32,44,85 | 25,09,22,38,13
更令人迷惑的是,在Linux上,第一个数字会定期增加一个。获得上述输出后,我等待了大约30分钟,然后再次尝试发现第一个数字已更改,现在始终生成为26。它一直定期递增1,现在为32。它似乎对应随着价值的变化time(0)。
为什么第一个数字在每次运行中很少改变,然后又增加1?
编码。它整齐地打印出5个数字和系统时间:
#include <iostream> #include <random> #include <time.h> using namespace std; int main() { const int upper_bound = 100; const int lower_bound = 1; time_t system_time = time(0); default_random_engine e(system_time); uniform_int_distribution<int> u(lower_bound, upper_bound); cout << '#' << '\t' << "system time" << endl << "-------------------" << endl; for (int counter = 1; counter <= 5; counter++) { int secret = u(e); cout << secret << '\t' << system_time << endl; } system("pause"); return 0; }
这是怎么回事:
default_random_engine在libstdc ++(GCC的标准库)中minstd_rand0,是,这是一个简单的线性同余引擎:
minstd_rand0
typedef linear_congruential_engine<uint_fast32_t, 16807, 0, 2147483647> minstd_rand0;
该引擎生成随机数的方式是x i + 1 =(16807x i + 0)mod 2147483647。
因此,如果种子相差1,则大多数情况下,第一个生成的数字通常相差16807。
该生成器的范围是[1,2147483646]。libstdc ++ uniform_int_distribution将其映射到[1,100]范围内的整数的方式本质上是这样的:生成一个number n。如果该数字不大于2147483600,则返回(n - 1) / 21474836 + 1; 否则,请尝试使用新号码。
uniform_int_distribution
n
(n - 1) / 21474836 + 1
很容易看出,在大多数情况下,n在此过程中,两个仅相差16807的s在[1,100]中将产生相同的数字。实际上,人们希望生成的数字大约每21474836/16807 = 1278秒或21.3分钟增加1,这与您的观察非常吻合。
MSVC default_random_engine是mt19937,没有这个问题。
mt19937