我设置以下竞争条件来生成一些随机位。但是,据我所知,输出不是随机的。我想了解原因(出于学习目的)。这是我的代码:
#include <iostream>
#include <vector>
#include <atomic>
#include <thread>
#include <cmath>
using namespace std;
void compute_entropy(const vector<bool> &randoms) {
int n0 = 0, n1 = 0;
for(bool x: randoms) {
if(!x) n0++;
else n1++;
}
double f0 = n0 / ((double)n0 + n1), f1 = n1 / ((double)n0 + n1);
double entropy = - f0 * log2(f0) - f1 * log2(f1);
for(int i = 0; i < min((int)randoms.size(), 100); ++i)
cout << randoms[i];
cout << endl;
cout << endl;
cout << f0 << " " << f1 << " " << endl;
cout << entropy << endl;
return;
}
int main() {
const int N = 1e7;
bool x = false;
atomic<bool> finish1(false), finish2(false);
vector<bool> randoms;
thread t1([&]() {
for(int i = 0; !finish1; ++i)
x = false;
});
thread t2([&]() {
for(int i = 0; !finish2; ++i)
x = true;
});
thread t3([&]() {
for(int i = 0; i < N; ++i)
randoms.push_back(x);
finish1 = finish2 = true;
});
t3.join();
t1.join();
t2.join();
compute_entropy(randoms);
return 0;
}
我这样编译并运行它:$ g++ -std=c++14 threads.cpp -o threads -lpthread
$ ./threads
0101001011000111110100101101111101100100010001111000111110001001010100011101110011011000010100001110
0.473792 0.526208
0.998017
不管我运行多少次,结果都是歪斜的。拥有一千万个数字,适当的随机数生成器产生的结果与人们期望的一样:
>>> np.mean(np.random.randint(0, 2, int(1e7)))
0.5003456
>>> np.mean(np.random.randint(0, 2, int(1e7)))
0.4997095
最佳答案
Why is the output from race conditions not random?
无法保证竞争条件会产生随机输出。不能保证它是纯随机的,甚至也不是任何质量的伪随机的。
as far as I can tell, the output is NOT random.
没有可以肯定地证明随机性的测试。
有测试可以显示一个序列可能不包含某些特定模式-因此通过多个此类测试的序列可能是随机的。但是,据我所知,您还没有执行过这样的测试。您似乎正在测量输出的分布是否均匀-这是与随机性不同的属性。因此,您得出的输出不是随机的结论不是基于相关的度量。
此外,您的程序存在数据争用。因此,整个程序的行为是不确定的,并且不能保证该程序的行为与原本可以合理预期的一样。
关于c++ - 为什么竞赛条件的输出不是随机的?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/64780211/