random - Ada 随机数是相同的

Question

我的函数有以下问题，它应该返回一个随机数字。当我想通过调用该函数生成几个数字时，它们完全相同。如何解决调用函数时一直返回相同数字的问题？我需要那个随机来保持功能。

这是代码:

with Ada.Numerics.discrete_Random

function generate_random_number ( n: in Positive) return Integer is
       subtype Rand_Range is Integer range 0 .. n;
       package Rand_Int is new Ada.Numerics.Discrete_Random(Rand_Range);
       use Rand_Int;
       gen : Rand_Int.Generator;
       ret_val: Rand_Range;
   begin
      Rand_Int.Reset(gen);
      ret_val := Random(gen);

      return ret_val;
   end;

Answer 1

随机生成器 gen不应该是函数的局部。目前，您正在每个 generate_random_number 上重新创建它调用并初始化它，所以你总是得到相同的结果也就不足为奇了。

如果您制作 gen - 例如 - 一个全局变量，初始化一次，然后每次使用它你都会得到一个新的随机数。 (是的，全局变量不好:但见下文)

不幸的是，这与 function generate_random_number ( n: in Positive) 的语义关系不太好。这可以每次不同地限制随机数的范围。最简单的解决方案是使gen返回任何有效整数并使用模算术为每次调用返回正确范围内的数字。这会起作用，但您应该意识到它可能会引入加密弱点，超出了我的分析能力。

如果是这种情况，您将需要不同的方法，例如为您需要的每个范围创建一个不同的随机生成器；注意以不同的方式播种(重置)它们，否则可能会再次出现加密弱点，例如不同生成器之间的相关性。

现在，由于任何语言中的所有常见原因，全局变量的结构都很糟糕。因此，更好的方法是将其包装在一个包中使其成为资源。

package RandGen is
   function generate_random_number ( n: in Positive) return Positive;
end RandGen;

这就是客户需要看到的全部内容。该包实现如下:

with Ada.Numerics.discrete_Random;
package body RandGen is

   subtype Rand_Range is Positive;
   package Rand_Int is new Ada.Numerics.Discrete_Random(Rand_Range);

   gen : Rand_Int.Generator;

   function generate_random_number ( n: in Positive) return Integer is
   begin
      return Rand_Int.Random(gen) mod n;  -- or mod n+1 to include the end value
   end generate_random_number;

-- package initialisation part
begin
   Rand_Int.Reset(gen);
end RandGen;

编辑:雅各布拒绝超出范围值的建议更好，但如果 n 远小于生成器范围，则效率低下。一种解决方案可能是创建多个生成器并让 generate_random_number函数选择覆盖 0 .. N 且浪费最少的那个。