多个随机数相同[重复]

Question

可能重复：
Random number generator only generating one random number

一个初学者的问题。我有一个非常简单的程序来画一条线，我想随机化位置，但是每次我创建一个新的 Random 实例时，它都会返回相同的值。问题出在哪里？谢谢。

private void Draw()
{
    Random random1 = new Random();
    int randomNumber1 = random1.Next(0, 300);
    Random random2 = new Random();
    int randomNumber2 = random2.Next(0, 300);
    Random random3 = new Random();
    int randomNumber3 = random3.Next(0, 300);
    Random random4 = new Random();
    int randomNumber4 = random4.Next(0, 300);
    System.Drawing.Graphics g = this.CreateGraphics();
    Pen green = new Pen(Color.Green, 5);
    g.DrawLine(green, new Point(randomNumber1, randomNumber2), 
                      new Point(randomNumber3, randomNumber4));
}

private void btndraw1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Draw();
}

Answer 1

只需使用相同的实例：

Random random = new Random();
int randomNumber1 = random.Next(0, 300);
int randomNumber2 = random.Next(0, 300);
//...

编程中的随机数并不是真正随机的；它们基于一些独特的seed，这些seed 被采用和操纵以生成看似随机数集的内容。使用相同的种子将产生相同的一组数字。

Random 类的默认构造函数使用自系统启动以来经过的毫秒数作为种子，因此实际发生的情况是使用了相同的种子。

真的没有理由多次创建Random 实例；单个实例将在每次执行代码时生成一组随机数字。

为了证明我上面关于默认种子的说法，我使用了反射：

// System.Random
/// <summary>Initializes a new instance of the <see cref="T:System.Random" /> class, using a time-dependent default seed value.</summary>
public Random() : this(Environment.TickCount)
{
}

还有Environment.TickCount：

// System.Environment
/// <summary>Gets the number of milliseconds elapsed since the system started.</summary>
/// <returns>A 32-bit signed integer containing the amount of time in milliseconds that has passed since the last time the computer was started.</returns>
/// <filterpriority>1</filterpriority>
public static extern int TickCount
{
    [SecuritySafeCritical]
    [MethodImpl(MethodImplOptions.InternalCall)]
    get;
}

Answer 2

发生这种情况的原因是每次您执行新的Random 时都会使用时钟对其进行初始化。因此，在一个紧密的循环中（或一个接一个的多次调用），您会多次获得相同的值，因为所有这些随机变量都是用相同的种子初始化的。

要解决这个问题：只创建一个随机变量，最好在你的函数之外，并且只使用那个实例。

Random random1 = new Random();
private void Draw()
{
    int randomNumber1 = random1.Next(0, 300);
    int randomNumber2 = random1.Next(0, 300);
    int randomNumber3 = random1.Next(0, 300);
    int randomNumber4 = random1.Next(0, 300);
    System.Drawing.Graphics g = this.CreateGraphics();
    Pen green = new Pen(Color.Green, 5);
    g.DrawLine(green, new Point(randomNumber1, randomNumber2), new Point(randomNumber3, randomNumber4));
}

Answer 3

您只需要一个 Random 类的实例。

private void Draw()
    {
        Random random1 = new Random();
        int randomNumber1 = random1.Next(0, 300);

        int randomNumber2 = random1.Next(0, 300);

        int randomNumber3 = random1.Next(0, 300);

        int randomNumber4 = random1.Next(0, 300);

        System.Drawing.Graphics g = this.CreateGraphics();
        Pen green = new Pen(Color.Green, 5);
        g.DrawLine(green, new Point(randomNumber1, randomNumber2), new Point(randomNumber3, randomNumber4));
    }


    private void btndraw1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        Draw();
    }

Answer 4

    private static readonly Random Random1 = new Random();

    private void Draw()
    {

        int randomNumber1 = Random1.Next(0, 300);
        int randomNumber2 = Random1.Next(0, 300);
        int randomNumber3 = Random1.Next(0, 300);
        int randomNumber4 = Random1.Next(0, 300);
        System.Drawing.Graphics g = this.CreateGraphics();
        Pen green = new Pen(Color.Green, 5);
        g.DrawLine(green, new Point(randomNumber1, randomNumber2), new Point(randomNumber3, randomNumber4));
    }


    private void btndraw1_Click(object sender, EventArgs e)
    {
        Draw();
    }

Answer 5

您不应该为每个号码创建一个新的Random 对象。相反，使用相同的对象：

Random r = new Random();

private void Draw()
{
    // Create 4 random numbers
    int[] numbers = Enumerable.Range(0, 4).Select(x => r.Next(0, 300)).ToArray();

    System.Drawing.Graphics g = this.CreateGraphics();
    Pen green = new Pen(Color.Green, 5);
    g.DrawLine(green, new Point(numbers[0], numbers[1]),
                      new Point(numbers[2], numbers[3]));
}

Answer 6

.Net 的随机类需要一个种子值，您可以使用日期值作为种子，它会起作用。

private void Draw()
    {
        Random random1 = new Random(unchecked((int)DateTime.Now.Ticks << (int)100));
        int randomNumber1 = random1.Next(0, 300);
        Random random2 = new Random(unchecked((int)DateTime.Now.Ticks << (int)200));
        int randomNumber2 = random2.Next(0, 300);
        Random random3 = new Random(unchecked((int)DateTime.Now.Ticks << (int)300));
        int randomNumber3 = random3.Next(0, 300);
        Random random4 = new Random(unchecked((int)DateTime.Now.Ticks << (int)400));
        int randomNumber4 = random4.Next(0, 300);
        System.Drawing.Graphics g = this.CreateGraphics();
        Pen green = new Pen(Color.Green, 5);
        g.DrawLine(green, new Point(randomNumber1, randomNumber2), new Point(randomNumber3, randomNumber4));
    }


private void btndraw1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    Draw();
}

Answer 7

随机数生成器 (RNG) 实际上并不生成随机数。相反，它使用一种算法来定义一系列看似随机的数字。此序列取决于创建 RNG 时通过所述算法运行的seed。

默认情况下，RNG 是使用系统时钟作为种子创建的，因为每次程序运行时时钟通常都会发生变化，因此很难预测“随机”序列。

在您的情况下，时钟很可能在创建一个随机对象和另一个对象之间没有改变；可能是由于 CPU 内部的指令重新排序。

正如 Blachshma 所说，最好只创建一个随机对象并仅使用它。

public static Random MyRNG = new Random(); // create a single static random object, that you can use across all classes
private void Draw()
{
    randomNumber1 = MyRNG.Next(0, 300);
    randomNumber2 = MyRNG.Next(0, 300);
    // and so forth
}

请记住，System.Random 的任何实例都不能保证是线程安全的，这意味着如果您计划让多个线程共享同一个随机对象，您必须锁定它。

lock (MyRNG)
{
    randomNumber = MyRNG.Next(0, 300);
}

如果不这样做可能会破坏您的随机对象，从而导致后续调用仅返回 0。