C++ random_shuffle 总是给出相同的结果

Question

以下对随机洗牌的调用始终为向量 v 提供相同的结果

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cstdlib>

using namespace std;

int main(){
  vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
  srand(time(0));
  random_shuffle(v.begin(), v.end());
  for (int i = 0; i < v.size(); ++i) printf("%d ", v[i]); printf("\n");
  printf("%d\n", rand() % 100);

  return 0;
}

我尝试使用

进行编译

g++ -std=c++0x
g++ -std=c++11

但是每次都给出相同的结果，所以我不太明白发生了什么。

$./a.out
7 1 4 6 8 9 5 2 3 10 
26
$ ./a.out
7 1 4 6 8 9 5 2 3 10 
41
$ ./a.out
7 1 4 6 8 9 5 2 3 10 
39

Answer 1

OP 的评论清楚地表明这是他们使用的 Clang 和 libc++，而不是 GCC/libstdc++。

快速浏览一下 libc++ 的

random_shuffle

实现 可以看出，它使用

__rs_default

类型的对象作为随机源，检查

__rs_default

的实现表明，它只是使用默认构造的

std::mt19937 

对象：

__rs_default::result_type
__rs_default::operator()()
{
    static mt19937 __rs_g;
    return __rs_g();
}

换句话说，在此实现中，

srand

对

random_shuffle

的两参数版本所使用的“随机性”来源没有任何影响。 （可怕的引号，因为它总是使用固定种子。）请注意，根本不需要使用

random_shuffle

，因此您无论如何都不能指望

rand

在可移植代码中“工作”。请使用

srand

和

std::shuffle

设施。

Answer 2

<random>

和

-std=c++0x

的意思是

完全相同

，所以测试两者是没有意义的。 您没有提供完整的程序（请下次阅读

https://stackoverflow.com/help/mcve

），所以我猜测了您其余的代码，我尝试了这个： -std=c++11

我每秒都会得到不同的结果：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

int main()
{
  vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
  srand(time(0));
  random_shuffle(v.begin(), v.end());

  for (int i : v)
    std::cout << i << ' ';
  std::cout << std::endl;
}

产生相同结果的次数是因为 

tmp$ ./a.out
2 1 8 5 9 7 6 3 10 4 
tmp$ ./a.out
10 7 6 3 1 8 9 4 5 2 
tmp$ ./a.out
4 7 3 6 5 8 1 9 10 2 
tmp$ ./a.out
4 7 3 6 5 8 1 9 10 2 
tmp$ ./a.out
4 7 3 6 5 8 1 9 10 2 
tmp$ ./a.out
10 2 6 3 9 4 5 7 8 1 
tmp$ ./a.out
10 2 6 3 9 4 5 7 8 1 
tmp$ ./a.out
10 2 6 3 9 4 5 7 8 1 
tmp$ ./a.out
2 1 3 7 5 8 9 6 4 10 

返回的秒数相同，因此

time(0)

函数的种子相同，因此结果相同。如果您稍等一下，以便

rand()

返回不同的值，您应该会得到不同的元素随机洗牌。如果您运行的代码与我的不同，您可能会得到不同的结果，但我们不可能解释结果，因为您没有向我们展示您的代码。

Answer 3

标准中不保证

time(0)

将依赖于

std::random_shuffle

。最重要的是：C++14 中已弃用

srand

，C++17 中已删除

。

从 C++11 开始（问题用 std::random_shuffle

标记），最好使用

c++11

，从 C++20 开始使用 

std::shuffle

，并带有显式随机生成器引擎。示例：

std::ranges::shuffle