即使在 Lua 中使用相同的随机种子，得到不同的结果？

Question

我有一个大型的、相当复杂的程序内容生成 lua 项目。出于调试目的，我想做的一件事是使用随机种子，以便我可以重新运行系统并获得相同的结果。

最后，我在运行开始时打印出种子。问题是，每次运行它时，我仍然得到完全不同的结果。假设种子在其他任何地方都没有改变，这应该是不可能的，对吧？

我的问题是，还有什么其他方法可以影响 lua 的 math.random() 的输出？我已经搜索了项目中的所有代码，并且只有一个地方调用了 math.randomseed()，而且我在做其他任何事情之前都会这样做。任何事情。我不使用时间或日期进行任何计算，因此不会影响结果...我还能遗漏什么？

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2/22/16 更新猴子补丁 math.random 和 math.randomseed 经常（但不总是）输出相同的随机数序列。但结果仍然不一样——所以我想现在的真正问题是：lua 中的哪些行为是不确定的，并且当相同的代码按顺序运行时可能会导致不同的输出？注意它在哪里发散，什么时候发散，这有助于我缩小范围，但我仍然没有找到它。 （这段代码不使用协程，所以我不认为这是线程/竞争条件问题）

Answer 1

randomseed 正在使用 srandom/srand 函数，该函数“将其参数设置为由 random() 返回的新伪随机整数序列的种子”。

我可以提供几种可能的解释：

1. 您认为您调用了randomseed，但实际上没有（在这种情况下random 将为您初始化序列）。
2. 您认为您调用了一次randomseed，但您调用了多次（或者代码的其他部分也调用了randomseed，可能在您的序列中的不同时间）。
3. 代码的其他部分调用random（若干次），这会为您的代码部分生成不同的结果。
4. 生成的序列没有任何问题，但您误解了结果。
5. 您的 Lua 版本在 srandom/random 处理中存在错误。
6. 您系统中的srandom 或random 函数有问题。

了解有关您的 Lua 版本和系统的一些信息（除了演示问题的小示例）将有助于找出导致此问题的原因。

2016/2/22 更新：应该很容易检查； monkeypatch math.randomseed 和 math.random 并记录所有调用和函数返回的值，以进行两次后续运行。比较结果。如果结果不同，您应该能够找出它们不同的原因并在较小的示例中重现。您还可以使用debug.traceback 查看函数的调用位置。

Answer 2

正确，正如documentation 中所述，“相同的种子产生相同的数字序列。”

在将种子设置为已知的常量值后，立即输出对 rand 的调用 - 如果这在运行期间有所不同，您就知道出现了严重错误（损坏的库下载、重击安装、伽马射线击中您的驱动器等）。

假设第一个值在运行中匹配，则在代码中途添加另一个输出。从那里，您可以使用二进制搜索将出错的地方归零（即相关代码块的前半部分或后半部分）。

虽然您可以并且应该使用一些直觉来查找错误，但请记住，如果仅凭直觉就足够了，那么您已经找到了它，因此有必要进行一些系统的消除。

修订以涵盖有关数组顺序的注释：

如果可能，请使用调试工具。 detecting when the value of a Lua variable changes 上的这篇 SO 帖子可能会有所帮助。

在没有工具的情况下，这是解决这个问题的一种方法：

任何大型数组的完整调试转储很快就会变得一团糟，很难发现更改。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debug01 & debug02 & 称原始数组为original。接下来，特意调换debug02中两个元素的顺序。

接下来，构建一个函数来比较两个数组并测试它们的元素是否匹配，如果不匹配则返回/打印第一个不匹配的索引。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 与您更改它们的位置不匹配

对于使用未经验证（因此可能存在错误）的测试功能来追踪错误，我再怎么强调也不为过。

一旦您确认该功能有效，您就可以再次使用二分搜索将事情偏离轨道的位置归零。和以前一样，平衡使用系统搜索与您的直觉。