我们在项目中使用 boost::random 已经有一段时间了。最近,一个失败的测试单元让我对它的一个特性产生了兴趣:不同版本的 Boost 生成的数字序列可能不同,这取决于使用的分布。
这种行为似乎在所有发行版中都不一致。大多数情况下,使用具有相同种子的 RNG 进行均匀分布会产生相同的结果。其他分布,如normal
、和可能会显示这些差异。lognormal
binomial
discrete
我整理了一个简单的 C++ 程序来显示这个问题:
#include <iostream>
#include <boost/random.hpp>
#include <stdint.h>
void uniform() {
uint32_t seed = 42;
boost::mt19937 rng(seed);
boost::random::uniform_real_distribution<double> distro(0., 1.);
std::cout << "uniform" << std::endl;
for (int i=0; i<10; ++i) {
std::cout << distro(rng) << std::endl;
}
}
void normal() {
uint32_t seed = 42;
boost::mt19937 rng(seed);
boost::random::normal_distribution<double> distro(0., 1.);
std::cout << "normal" << std::endl;
for (int i=0; i<10; ++i) {
std::cout << distro(rng) << std::endl;
}
}
void discrete() {
uint32_t seed = 42;
boost::mt19937 rng(seed);
std::vector<double> P;
P.push_back(0.3);
P.push_back(0.4);
P.push_back(0.3);
boost::random::discrete_distribution<uint64_t> distro(P.begin(), P.end());
std::cout << "discrete" << std::endl;
for (int i=0; i<10; ++i) {
std::cout << distro(rng) << std::endl;
}
}
int main() {
uniform();
normal();
discrete();
}
这个简单的程序将显示 Boost 1.56(在 OSX 上运行)的不同数字序列:
uniform
0.37454
0.796543
0.950714
0.183435
0.731994
0.779691
0.598658
0.59685
0.156019
0.445833
normal
-0.638714
-0.836808
-0.400566
-0.869232
-0.972045
-0.758932
-1.30435
1.22996
0.249399
0.286848
discrete
1
2
2
1
0
0
0
2
1
2
或者使用 Boost 1.50(在 Ubuntu 12.10 上运行):
uniform
0.37454
0.796543
0.950714
0.183435
0.731994
0.779691
0.598658
0.59685
0.156019
0.445833
normal
-1.25821
1.2655
0.606347
-0.19401
-0.196366
-1.72826
-1.09713
-0.783069
0.604964
0.90255
discrete
2
1
2
1
1
0
1
1
0
1
请注意,均匀分布按预期工作:即,相同的种子在两个版本上生成一致的数字序列。正态分布和离散分布的行为不同。
有没有办法来解决这个问题?即有不同的平台独立于增强版本生成完全相同的序列吗?