相同的srand值为何无法生成相同的随机数？

你在Raku中运行以下代码时，即使调用了srand 1，每次运行结果都不同：

srand 1;
my @x = (1..1000).pick: 100;
say sum @x;

在代码文件中复现的情况同样如此：

use v6.d;

srand 1;
my $x = rand;
say $x; # 输出: 0.5511548437617427

srand 1;
$x = rand;
say $x; # 输出: 0.308302962221659

say $*KERNEL;  # 输出: darwin

运行环境：Rakudo™ v2022.07，基于MoarVM v2022.07，实现Raku® v6.d。

问题原因 #

在MoarVM后端的Raku实现中，srand的行为不是重置全局随机数生成器的状态，而是将传入的种子添加到随机数池中。这意味着：

• 程序启动时（包括REPL启动），全局随机生成器已经被系统的随机源自动初始化过，此时调用srand 1只是在原有状态基础上混入这个种子，无法完全覆盖初始状态，导致每次运行的初始环境不同，生成的随机序列也不同。
• 多次调用srand 1会不断向随机数池添加相同种子，但生成器的状态是累积的，所以后续调用rand时，使用的是混合了多次种子的状态，结果自然不同。

解决方案 #

如果需要生成可复现的随机序列，应该创建独立的Random类实例，并指定种子。这个实例的状态完全由你控制，不受全局生成器的影响：

示例1：生成可复现的随机数组和求和结果 #

my $rng = Random.new(seed => 1);
my @x = (1..1000).pick(100, :$rng);
say sum @x; # 每次运行结果都相同

示例2：重复生成相同的随机数 #

use v6.d;

my $rng1 = Random.new(seed => 1);
say $rng1.rand; # 输出固定值：0.8164642618380737

my $rng2 = Random.new(seed => 1);
say $rng2.rand; # 输出同上：0.8164642618380737

say $*KERNEL;  # 输出: darwin

这样每次创建新的Random实例并传入相同种子，就能得到完全一致的随机序列。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jim Bollinger