boost::random::uniform_real_distribution 在处理器之间应该是相同的吗？

以下代码在 x86 32 位和 64 位处理器上产生不同的输出。

应该是这样吗？如果我将其替换为 std::uniform_real_distribution 并使用 -std=c++11 进行编译，它将在两个处理器上产生相同的输出。

#include <iostream>
#include <boost/random/mersenne_twister.hpp>
#include <boost/random/uniform_real_distribution.hpp>

int main()
{
    boost::mt19937 gen;
    gen.seed(4294653137UL);
    std::cout.precision(1000);
    double lo = - std::numeric_limits<double>::max() / 2 ;
    double hi = + std::numeric_limits<double>::max() / 2 ;
    boost::random::uniform_real_distribution<double> boost_distrib(lo, hi);
    std::cout << "lo " << lo << '\n';
    std::cout << "hi " << hi << "\n\n";
    std::cout << "boost distrib gen " << boost_distrib(gen) << '\n';
}

顺便说一句，你可以写boost::mt19937 gen(4294653137UL);以避免在默认构造函数中使用默认种子 (5489) 进行播种。你的代码必须遍历所有 624uint32_t生成器内部状态的元素两次。

发电机总是很好，并且在任何机器上都一样工作。区别仅在于使用浮点将其映射到uniform_real_distribution.

g++ -m32 -msse2 -mfpmath=sse为所有其他编译器生成相同的输出。 32 位与 64 位不同，因为 64 位使用 SSE 进行浮点数学运算，因此double临时文件始终是 64 位。 32 位 x86 默认使用旧版 x87 FPU，内部所有内容都是 80 位，并且仅向下舍入到 64 位double存储到内存时。

请注意，即使在同一平台上，不同编译器也不能保证位相同的 FP 结果.

32 位 clang 默认情况下仍使用 SSE 数学，因此它获得与 64 位 clang 或 64 位 g++ 相同的结果。告诉 g++ 做同样的事情可以解决问题。-mfpmath=sse告诉它使用 SSE 进行计算（尽管它不会更改 ABI，因此浮点返回值仍然是 x87st(0).) -msse2告诉 g++ 假设目标机器支持 SSE 和 SSE2。 (sse2添加了双精度sse的单精度。 SSE2 是 x86-64 架构中的基线，用于传递/返回 64 位 ABI 中的 FP 参数。）

没有上证所，你could (but don't) use -ffloat-store精确遵循 C 标准并通过存储和重新加载中间结果将其舍入为 32 或 64 位。这给每个 FP 数学指令增加了大约 6 个周期的延迟。 （与 Intel Haswell 上的 3 周期 FP add、5 周期 FP mul 相比。）don't这样做，你会得到可怕的代码。

调试步骤： 我在 Ubuntu 15.10 上尝试过，使用 g++ 5.2、clang-3.5 和 clang-3.8（来自http://llvm.org/apt/).

for i in ./boost-random-seedint*; do echo -ne "$i:\t" ; $i|md5sum ;done
./boost-random-seedint-g++32:           53d99523ca2afeac428eae2c89e69974  -
./boost-random-seedint-g++64:           a59f08c0bc22b8753c474db077b809bd  -
./boost-random-seedint-clang3.5-32:     a59f08c0bc22b8753c474db077b809bd  -
./boost-random-seedint-clang3.5-64:     a59f08c0bc22b8753c474db077b809bd  -
./boost-random-seedint-clang3.8-32:     a59f08c0bc22b8753c474db077b809bd  -
./boost-random-seedint-clang3.8-64:     a59f08c0bc22b8753c474db077b809bd  -

所以唯一的异常值是 32 位 g++。所有其他输出都具有相同的哈希值

编译器选项：

clang++-3.8 -m32 -O1 -g boost-random-seedint.cpp -o boost-random-seedint-clang3.8-32  # and similiar
g++ -m32 -Og -g boost-random-seedint.cpp -o boost-random-seedint32

clang 没有-Og。带有 -O0 和 -O3 的 32 位 g++ 生成的二进制文件与来自的二进制文件具有相同的输出-Og.

调试 32 位和 64 位二进制文​​件：在默认种子之后和调用之后，它们的状态数组是相同的gen.seed(4294653137UL).