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Random 线性同余发生器-输出均为0？

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Random 线性同余发生器-输出均为0？,random,scope,fortran,fortran77,Random,Scope,Fortran,Fortran77,我一直在尝试用Fortran 77制作一个非常基本的LCG伪随机数生成器，将1000个随机数打印到一个文件中，但不管出于什么原因，输出值仅为1000秒。整个代码都很短，所以我已经对它进行了多次梳理，并尝试改变一些东西，但我一辈子都无法找出哪里出了问题。我有一种预感，这可能是一个范围问题（如果这样的概念在Fortran中甚至有用的话），但这确实是毫无根据的 PROGRAM RANDOM COMMON ISEED, RANDOMNUMBER ISEED = 123

我一直在尝试用Fortran 77制作一个非常基本的LCG伪随机数生成器，将1000个随机数打印到一个文件中，但不管出于什么原因，输出值仅为1000秒。整个代码都很短，所以我已经对它进行了多次梳理，并尝试改变一些东西，但我一辈子都无法找出哪里出了问题。我有一种预感，这可能是一个范围问题（如果这样的概念在Fortran中甚至有用的话），但这确实是毫无根据的

      PROGRAM RANDOM
      COMMON ISEED, RANDOMNUMBER
      ISEED = 123
      OPEN (UNIT=1,FILE='rand.in',STATUS='UNKNOWN')

      J=1

    7 CALL RANDU(ISEED)
      J=J+1
      WRITE(1,*) RANDOMNUMBER
      IF(J<1000)GOTO 7

      STOP
      END

      SUBROUTINE RANDU(ISEED)
      PARAMETER (IMAX = 2147483647, IMAXINV = 1./IMAX)
      ISEED = ISEED * 65539
      IF(ISEED<0) ISEED = ISEED + IMAX + 1
      RANDOMNUMBER = ISEED * IMAXINV
      RETURN
      END

随机编程
普通ISED，随机数
ISEED=123
打开（单位=1，文件='rand.in'，状态='UNKNOWN'）
J=1
7呼叫RANDU（ISEED）
J=J+1
写入（1，*）随机数

如果（J我用Fortran编程已经几十年了，但我会尽力帮助你

首先也是最重要的一点，
IMAXINV
是一个整数变量，因为名称以
I
开头，并且您没有声明它是一个浮点。因此除法结果将被截断为整数值
0
，这解释了您的零输出。在任何情况下，您的随机数生成器都应该使用整数运算，而不是整数运算而不是引入泛洪点操作，以确保正确性和速度

Fortran 77支持返回值的函数，是吗？这比将子程序的结果存储在全局变量中更干净、更模块化

IIRC，
COMMON
语句用于在模块之间共享全局值，这对于随机数生成器的私有状态来说是一件危险的事情

您有一个名为
ISEED
的
COMMON
全局变量和一个同名的子程序形式参数（除非我记不清Fortran子程序声明是如何工作的）。这会混淆问题，应该予以修复。让子例程更新其参数
ISEED
，而不是全局变量，将导致它在每次此循环调用时返回相同的值。也就是说，除非形式参数是对实际参数的引用别名调用——在该代码中具有相同的名称。您知道，它是c正在融合


你有调试器吗？如果有，单步执行程序并观察变量会很快发现程序偏离预期的地方。
好了，现在通过@Jerry101补充答案，我已经编写了一个修改过的代码。这里的关键问题是，
IMAXINV
没有明确声明为
REAL
，因此，它被解释为
INTEGER
（因此，
IMAXINV=1.0/IMAX
在原始代码中始终变为0）。此外，我已从
公共
块中删除了
ISEED
（因为它是作为参数传递的）并将另一个
COMMON
语句放入
RANDU
中，以在例程之间共享变量。通过这些修改，程序似乎可以正常工作


      PROGRAM RANDOM
      COMMON RANDOMNUMBER    !<--- ISEED is deleted from here

      ISEED = 123
      J=1

    7 CALL RANDU(ISEED)
      J=J+1
      WRITE(*,*) RANDOMNUMBER       !<--- write to STDOUT for test
      IF (J < 100) GOTO 7
      END

      SUBROUTINE RANDU(ISEED)
      real IMAXINV                   !<--- this is necessary
      COMMON RANDOMNUMBER            !<--- this is also necessary to share variables
      PARAMETER (IMAX = 2147483647, IMAXINV = 1./IMAX)

      ISEED = ISEED * 65539
      IF(ISEED<0) ISEED = ISEED + IMAX + 1
      RANDOMNUMBER = ISEED * IMAXINV
      END


但是请注意，当使用
函数
时，如果函数名不符合隐式规则，则应在调用例程中显式声明返回变量的类型。（在上述代码中，
RANDU
未显式声明，因为它被解释为
REAL
）.所以无论如何，Fortran77中的隐式类型规则有很多警告



补充说明：

为了避免这些缺陷，我建议使用Fortran>=90（而不是Fortran 77），因为它提供了许多防止此类错误的功能。例如，修改最少的代码可能如下所示：


module mymodule
contains

subroutine randu ( istate, ran )
    implicit none
    integer, parameter :: IMAX = 2147483647
    real, parameter :: IMAXINV = 1.0 / IMAX
    integer, intent(inout) :: istate
    real,    intent(out)   :: ran

    istate = istate * 65539
    if ( istate < 0 ) istate = istate + IMAX + 1
    ran = istate * IMAXINV
end subroutine

end module

program main
    use mymodule, only: randu
    implicit none
    integer :: j, istate
    real    :: randomnumber

    istate = 123    !! seed for RANDU()

    do j = 1, 99
        call randu ( istate, randomnumber )
        write(*,*) randomnumber
    enddo
end program



模块mymodule
包含
子程序randu（istate，ran）
隐式无
整数，参数：：IMAX=2147483647
实数，参数：：IMAXINV=1.0/IMAX
整数，意图（inout）：：istate
真实的，意图的：跑
istate=istate*65539
如果（istate<0）istate=istate+IMAX+1
ran=istate*IMAXINV
结束子程序
端模块
主程序
仅使用mymodule:randu
隐式无
整数：：j，istate
实数：随机数
istate=123！！RANDU（）的种子
j=1，99吗
致电randu（istate，随机号码）
写入（*，*）随机数
结束循环
结束程序


这里,


    

  • implicit none
    用于明确执行所有变量的声明。这有助于避免错误键入变量（例如问题中的
    IMAXINV
    ）
    • 

  • 子例程
    RANDU
    包含在
    模块中，因此编译器提供了明确的接口和许多有用的检查（简而言之，
    module
    类似于C++中的名称空间）。
    module
    还可以用于定义全局变量，其方式比
    COMMON
    安全得多
    • 

  • 我使用
    do
    …
    enddo
    构造来循环
    j
    ，而不是手动递增并使用
    goto
    。前者实际上更易于使用，而且
    goto
    往往会使代码的可读性降低
    • 

  • 我将程序文件命名为“test.f90”（注意后缀.f90），它允许自由格式。此外，变量可以使用小写字母
    • 

  • [此外，由于
    iseed
    存储了有关（伪）随机数生成器当前状态的信息，因此最好使用一些不同的变量名称（如istate等）来提醒在调用期间需要保留其值。]
    • 



所以，如果你感兴趣，请考虑使用一个更现代的版本（而不是FoRtR77），它允许我们编写更安全、更健壮的代码：
不幸的是我没有调试器，但是到目前为止，你的评论一直很有帮助。恐怕我看不出在哪里有一个名为ISEED的子程序参数，除非我刚刚误解了子程序参数是如何声明的。我肯定认为这是一个意外地改变了错误的变量的情况，但我不确定如何实际捕获它。我做了一个测试，把ISED打印到同一个文件上，看起来

module mymodule
contains

subroutine randu ( istate, ran )
    implicit none
    integer, parameter :: IMAX = 2147483647
    real, parameter :: IMAXINV = 1.0 / IMAX
    integer, intent(inout) :: istate
    real,    intent(out)   :: ran

    istate = istate * 65539
    if ( istate < 0 ) istate = istate + IMAX + 1
    ran = istate * IMAXINV
end subroutine

end module

program main
    use mymodule, only: randu
    implicit none
    integer :: j, istate
    real    :: randomnumber

    istate = 123    !! seed for RANDU()

    do j = 1, 99
        call randu ( istate, randomnumber )
        write(*,*) randomnumber
    enddo
end program