c - MEX C 中的伪随机数生成

Question

根据定义，函数 srand(seed) 为 rand() 使用的随机数生成器提供种子。如果未调用，则根据 the documentation 默认种子为 1 .考虑以下 MEX 代码 test.c:

#include "mex.h"
#include <stdlib.h>

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[],
                 int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
    srand(1);
    mexPrintf("%lf\n",(double)rand()/(double)RAND_MAX);
}

当从 Matlab 调用时，它总是返回相同的随机数:

>> mex test.c
>> test
0.001251
>> test
0.001251
>> test
0.001251

考虑以下代码 test2.c，其中 srand() 在随机数生成之前未被调用:

#include "mex.h"
#include <stdlib.h>

void mexFunction(int nlhs, mxArray *plhs[],
                 int nrhs, const mxArray *prhs[])
{
    mexPrintf("%lf\n",(double)rand()/(double)RAND_MAX);
}

此代码在第一次调用时返回相同的随机数，但每次后续调用都会返回不同的数字:

>> mex test2.c
>> test2
0.001251
>> test2
0.563585
>> test2
0.193304

考虑到 srand() 的默认行为，我不明白为什么省略 srand(1) 会在每次调用时产生不同的随机数。事实上，在 Matlab 外部编译和运行 test2.c(使用 printf 而不是 mexPrintf，int main()而不是 void mexFunction(...) 等)总是返回相同的随机数，正如预期的那样。

为什么 MEX 会这样？

Answer 1

MEX 文件是共享库(具有特殊的入口函数 mexFunction)，在执行时由 MATLAB 动态加载。除非您清除它们，否则它们会一直加载在内存中。

示例:

最初未加载 MEX 文件(忽略来自另一个工具箱的其他 MEX 文件):

>> [~,X] = inmem('-completenames')
X = 
    'C:\Program Files\MATLAB\R2014a\toolbox\slvnv\reqmgt\reqmgt.mexw64'

现在我们调用 MEX 函数:

>> test2
0.001251
>> test2
0.563585
>> [~,X] = inmem('-completenames')
X = 
    'C:\Program Files\MATLAB\R2014a\toolbox\slvnv\reqmgt\reqmgt.mexw64'
    'C:\Users\Amro\Desktop\test2.mexw64'    % <-- our MEX-file

接下来我们显式地从内存中卸载 MEX 函数(clear all 也可以):

>> clear test2
>> [~,X] = inmem('-completenames')
X = 
    'C:\Program Files\MATLAB\R2014a\toolbox\slvnv\reqmgt\reqmgt.mexw64'

当我们现在调用 MEX 函数时，它会再次加载和初始化(再现相同的随机数序列，因为生成器被重置为相同的默认状态):

>> test2
0.001251