即使在Lua中使用相同的随机种子,为什么会得到不同的结果?

我有一个相当复杂的Lua程序,用于生成过程性内容。为了调试,我想要能够使用一个随机种子,以便重新运行系统并得到相同的结果。

为此,我在运行开始时打印出种子。问题是,每次运行时我都会得到完全不同的结果,假设种子在其他地方没有更改,这不应该是可能的,对吗?

我的问题是,还有哪些其他方法可以影响Lua的math.random()输出?我已经搜索了项目中的所有代码,并且只有一个地方我调用了 math.randomseed(),并且在执行任何其他操作之前这样做。我没有将时间或日期用于任何计算,因此不会影响结果...还有什么我可能会漏掉吗?


** 2016年2月22日更新 ** 猴子补丁 math.random 和 math.randomseed 通常会输出相同的随机数序列(但并不总是)。但仍然不是相同的结果-所以我现在的问题是:在Lua中什么行为是不确定的,并且可能导致在运行相同的代码序列时得到不同的输出?注意到它分歧的位置有助于我缩小范围,但我仍然没有找到它。(此代码不使用协程,因此我认为它不是线程/竞争条件问题)

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用户1442917
用户1442917

randomseed 使用 srandom/ srand 函数, 这个函数 "将参数设置为新的伪随机整数序列的种子, 这个序列会被 random() 函数返回"。

我可以提供几种可能的解释:

  1. 你认为你调用了 randomseed, 但实际没有 (在这种情况下, random 会自动为你初始化序列)。
  2. 你认为你只调用了一次 randomseed, 但实际上调用了多次 (或者代码的其他部分也调用了 randomseed, 可能在你的序列中不同的时间)。
  3. 代码的其他部分调用了 random (调用了一些次数), 正因为这个原因导致你的代码返回了不同的结果。
  4. 生成的序列没有问题, 但是你错误地解释了结果。
  5. 你的 Lua 版本在处理 srandom/ random 函数时存在 bug。
  6. 你的系统在处理 srandom/ random 函数时存在问题。

如果你可以提供关于你的 Lua 版本和系统的一些信息 (除了简单的示例之外), 那么有助于找出问题所在。

更新于 2016/2/22: 检查应该相当容易; 专业术语 monkeypatch math.randomseedmath.random, 并记录函数调用和返回的值, 两个连续运行的结果进行对比。如果结果不同, 你应该能够找出它们之间的差异并在一个更小的示例上重现。您还可以使用 debug.traceback 查看函数的调用位置。

2016-02-22 05:22:27
用户950488
用户950488

根据文档所述,“相等的种子产生相等的数字序列。”

在将种子设置为已知的恒定值后,立即输出rand的调用——如果运行时它有所不同,你就知道出现了严重的问题(损坏的库下载、不正常的安装、伽玛射线撞击驱动器等)。

假设第一个值在各次运行中匹配,然后在代码中间再添加一个输出。从那里开始,你可以使用二分查找来确定出错的位置(即问题代码块的前半部分或后半部分)。

虽然你可以并且应该在实践中使用一些直觉来找到错误,但要记住,如果仅凭直觉足够,你早就已经发现了错误,因此需要一些系统的消除方法。

修订以涵盖有关数组顺序的评论:

如果可能,使用调试工具。此SO帖子中的detecting when the value of a Lua variable changes 可能有所帮助。

在没有工具的情况下,以下是解决此问题的一种方法:

任何相当大的数组的完整调试转储很快变成一堆杂乱无章的东西,很难发现变化。相反,我会使用一些额外的变量和一个测试函数来保持简洁。

制作数组的两个深层副本。让我们称它们为debug01debug02,将原始数组称为original。接下来,故意交换debug02中的两个元素的顺序。

然后,构建一个比较两个数组并测试它们的元素是否匹配的函数,并在它们不匹配时返回/打印第一个不匹配的索引。在初始化数组后立即测试它们,以确保:

  1. original & debug01 匹配
  2. original & debug02 不匹配
  3. original & debug02 与你改变它们的地方不匹配

我不能强调足够验证(因此,可能存在错误)的测试函数来跟踪错误的疯狂程度。

一旦检验函数的正确性,你可以再次使用二分查找来确定哪里发生了错误。与之前一样,平衡使用系统搜索和直觉。

2016-02-22 20:16:07