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在Linux中生成相同的数字,但在Windows中生成相同的数字

linux

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。

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;
}

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2020-06-02

共1个答案

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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:

    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。

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_enginemt19937,没有这个问题。

2020-06-02