<ランダム>はLinuxでは同じ数を生成しますが、Windowsでは生成しません

Question 1

以下のコードは、間隔[1,100]の5つの疑似乱数のリストを生成することを目的としています。default_random_enginewith をシードしtime(0)ます。これは、システム時間をUNIX時間で返します。Microsoft Visual Studio 2013を使用してWindows 7でこのプログラムをコンパイルして実行すると、期待どおりに動作します（以下を参照）。しかし、g ++コンパイラーを備えたArch Linuxでそうすると、奇妙な動作をします。

Linuxでは、5つの数値が毎回生成されます。最後の4つの数値は実行ごとに異なります（よくあることです）、最初の数値は同じままです。

WindowsおよびLinuxでの5回の実行の出力例：

      | 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

謎に加えて、その最初の数はLinuxでは定期的に1ずつ増加します。上記の出力を取得した後、約30分待って、最初の数値が変更され、常に26として生成されていることを再度確認しました。定期的に1ずつ増加し続け、現在は32になっています。の値が変化しますtime(0)。

最初の数値が実行間でめったに変化しないのはなぜですか？その後、変化すると、1ずつ増加しますか？

コード。5つの数値とシステム時刻をきちんと出力します。

#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;
}

Question 2

これが起こっていることです：

default_random_enginelibstdc ++（GCCの標準ライブラリ）minstd_rand0では、単純な線形合同エンジンである：
```
typedef linear_congruential_engine<uint_fast32_t, 16807, 0, 2147483647> minstd_rand0;
```
このエンジンが乱数を生成する方法は、x _{i + 1} =（16807x _i + 0）mod 2147483647です。
したがって、シードが1異なる場合、ほとんどの場合、最初に生成された数は16807異なります。
このジェネレータの範囲は[1、2147483646]です。libstdc ++が[1、100 uniform_int_distribution]の範囲の整数にマップする方法は、基本的にこれですn。数値を生成します。数が2147483600以下の場合は、を返し(n - 1) / 21474836 + 1ます。それ以外の場合は、新しい番号で再試行してください。
ほとんどの場合、2つの nこの手順では、16807だけ異なるのが[1、100]で同じ数にです。実際、生成された数は、約21474836/16807 = 1278秒または21.3分ごとに1ずつ増えると予想されます。これは、観測結果とかなり一致しています。

MSVCのがdefault_random_engineあるmt19937。この問題を持っていません、。

Question 3

std::default_random_engine実装定義されています。std::mt19937またはstd::mt19937_64代わりに使用します。

さらにstd::time、ctime関数はあまり正確ではありません。<chrono>代わりにヘッダーで定義されたタイプを使用してください：

#include <iostream>
#include <random>
#include <chrono>

int main()
{
    const int upper_bound = 100;
    const int lower_bound = 1;

    auto t = std::chrono::high_resolution_clock::now().time_since_epoch().count();

    std::mt19937 e;
    e.seed(static_cast<unsigned int>(t)); //Seed engine with timed value.
    std::uniform_int_distribution<int> u(lower_bound, upper_bound);

    std::cout << '#' << '\t' << "system time" << std::endl
    << "-------------------" << std::endl;

    for (int counter = 1; counter <= 5; counter++)
    {
        int secret = u(e);

        std::cout << secret << '\t' << t << std::endl;
    }   

    system("pause");
    return 0;
}

Question 4

Linuxでは、ランダム関数は確率論的な意味でのランダム関数ではなく、疑似乱数ジェネレーターです。これはシードでソルト処理され、そのシードに基づいて、生成される数値は疑似ランダムで均一に分散されます。Linuxの方法には、母集団からの情報を使用する特定の実験の設計において、入力情報の既知の微調整による実験の繰り返しを測定できるという利点があります。最終的なプログラムが実際のテストの準備ができたら、ソルト（シード）は、ユーザーにマウスを動かして、マウスの動きをいくつかのキーストロークと混合し、マイクロ秒カウントのダッシュを追加して、最後の電源投入。

Windowsの乱数シードは、マウス、キーボード、ネットワーク、時刻のコレクションから取得されます。再現性はありません。しかし、上記のように実験の計画に関与している場合、この塩の値は既知のシードにリセットされる可能性があります。

Linuxには2つの乱数ジェネレーターがあります。1つは、デフォルトがモジュロ32ビットで、もう1つはモジュロ64ビットです。どちらを選択するかは、テストまたは実際の使用のために消費したい精度のニーズと計算時間に依存します。