为什么 boost 的随机数生成（在正态分布上）总是给出相同的值？答案

【问题标题】：Why is boost's random number generation (on a normal distribution) always giving the same values?为什么 boost 的随机数生成（在正态分布上）总是给出相同的值？
【发布时间】：2013-03-22 17:58:17
【问题描述】：

我正在做一些随机数生成并获得可疑行为。这是我的代码：

    // initialized earlier... in the constructor of a class
    boost::mt19937 *rng = new boost::mt19937();
    rng->seed(time(NULL));

    // actual use here.
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
    {
        test();
    }


    void test()
    {
       boost::normal_distribution<> distribution(10, 10);
       boost::variate_generator< boost::mt19937, boost::normal_distribution<> > resampler(*rng, distribution);

       const double sample = (resampler)(); // always the same value.
    }

我是否在 boost 中滥用了随机抽样？我做错了什么以使其始终具有相同的价值。我在构造函数中初始化了随机数生成器，所以它应该总是吐出一个不同的值（没有重新初始化）

【问题讨论】：

你总是得到什么价值？
@jeremy 该值取决于程序的运行，因为 RNG 是按时间播种的。但是，在该程序的执行中每次运行 test() 总是相同的。
time(NULL) 返回什么，种子期望什么？也许那个种子正在截断种子值

标签： c++ boost random

【解决方案1】：

“为什么”已在其他答案中得到解决。以下是如何在不重新播种的情况下修复它（这会破坏使用生成器的意义）：初始化 normal_distribution 和 variate_generator 一次，以及 mt19937。

在您的班级中，注意以正确的顺序定义这些成员。

作为旁注，“新”是无用的，你可以简单地写：

boost::mt19937 rng ;

【讨论】：

【解决方案2】：

问题在于boost::variate_generator< boost::mt19937, boost::normal_distribution<> > resampler(*rng, distribution); 行。此构造函数按值获取其参数（请参阅the documentation）。所以每个resampler 都从一个相同的生成器副本开始并调用它一次。

编辑：Shafik 在我注意到之后不久就注意到了同样的事情。如果您真的无法将初始化提升到循环之外，您也可以重新为生成器播种。根据您的应用程序，有很多方法可以实现这一点。下面只是一个例子：

void test()
{
   static unsigned int seed = 0
   rng->seed((++seed) + time(NULL));

   boost::normal_distribution<> distribution(10, 10);
   boost::variate_generator< boost::mt19937, boost::normal_distribution<> > resampler(*rng, distribution);

   const double sample = (resampler)(); // always the same value.
}

注意：不要只使用 time(NULL) 重新播种 rng，因为如果您在紧密循环中调用 test()，可能会多次返回相同的值。

【讨论】：

【解决方案3】：

这是因为您在函数test 中实例化了类，如果您将它们移到外面，那么它会按预期工作。您将使用相同的生成器启动每个实例。看看这个最小的案例：

int main()
{
    boost::mt19937 *rng2 = new boost::mt19937();
    rng2->seed(time(NULL));

    boost::normal_distribution<> distribution(0, 1);
    boost::variate_generator< boost::mt19937, boost::normal_distribution<> >        resampler(*rng2, distribution);

    for (int i = 0; i < 10; ++i)
    {
        std::cout << resampler() << std::endl ;
    }
}

如果您将循环更改为像您发布的代码一样工作，那么您会看到同样的问题：

    for (int i = 0; i < 10; ++i)
    {
        boost::normal_distribution<> distribution(0, 1);
        boost::variate_generator< boost::mt19937, boost::normal_distribution<> >        resampler(*rng2, distribution);

        std::cout << resampler() << std::endl ;
    }

【讨论】：