为什么std::rand总是生成0？

Question

我正在实现一个单层感知器，我的随机函数有一个问题，例如每次调用该函数时它都会生成 0。因此，我在计算激活时得到了不准确的结果。这是我的随机函数的片段：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

using namespace std;

//Helper function to generate a random number between 0 and 1
double weight_coef() {
    //((double)rand() / RAND_MAX);
    srand(time(NULL));
    double random = static_cast<double>(rand() / RAND_MAX);
    random = round(random * 100) / 100.0; //to 2 dec points
    return random;
}

int main() {
    // Set up the variables
    vector<double> w = { weight_coef(), weight_coef(), weight_coef()};
}

如果您能提出问题所在，将不胜感激。

Answer 1

问题是

std::rand

返回一个保证在0和

RAND_MAX

之间的整数。因此权重系数代码

double weight_coef() {
    srand(time(NULL));
    double random = static_cast<double>(rand() / RAND_MAX); // <-- LOOK
    /* The above line will always set random to 0 */
    random = round(random * 100) / 100.0;
    return random;
}

将始终返回 0（实际上它 几乎 总是 0，并且以

1/RAND_MAX

的概率为 1）。一种解决方案是采用随机整数，将其取模 100，然后将其解释为两位小数的概率。但请注意，这会稍微不均匀，因为

RAND_MAX

可能不能被 100 整除（并且可能是 2^31 - 1 = 2147483647）。

如果你想做一个统一的随机变量，你可以这样做

#include <iostream>
#include <random>

const int LOWER_BOUND = 0;
const int UPPER_BOUND = 100;

std::random_device rand_dev;
std::mt19937 gen;
std::uniform_int_distribution<int> dist;

int random_int() {
  return dist(gen);
}

int main()
{
  gen = std::mt19937(rand_dev());
  dist = std::uniform_int_distribution<int>(LOWER_BOUND, UPPER_BOUND);

  for (int i = 0; i < 10; i++) {
      std::cout << random_int() << "\n";   // generate 10 random integers
  }
}

我注意到在每次函数调用时重复重新初始化种子也不是一个好主意。相反，设置一次种子 - 可能在 main 中（如我发布的代码片段中隐式完成的那样）。