“简单证明GUID（全局唯一标识符）并不唯一”

GUID是什么，大家理所当然地应该都知道（百度百科介绍的GUID）。在.net framework中，微软为开发者提供了一个GUID结构，这个结构想必很多人在开发中应该已经用过，下面我们再来看一下它的备注说明：

“GUID 是一个 128 位整数（16 字节），可用于所有需要唯一标识符的计算机和网络。此标识符重复的可能性非常小。”

注意红色的标注，标识符是有重复的可能的，只不过重复的概率小之又小。到这里你我可能都会产生疑问，重复的可能性到底有多小呢？如何证明有重复呢？在stackoverflow上，一个善于思考勇于发现并提出问题挑战权威的C#开发先驱抛出了一个有趣的问答题：“Simple proof that GUID is not unique”（本文的标题就是按照英文原文标题直译过来的）。

在英文原文中，提问者说他想在一个测试程序中简单证明一下GUID并不唯一，然后给出了如下代码实现：

            BigInteger begin = new BigInteger((long)0);
            BigInteger end = new BigInteger("340282366920938463463374607431768211456",10);  //2^128
            for(begin; begin<end; begin++)  Console.WriteLine(System.Guid.NewGuid().ToString());

令人感到遗憾的是，“it's not working”（实际上，拷贝这份代码到VS中，编译无法通过，BigInteger的构造函数根本不存在，for循环的地方写得也不对，估计是伪代码）。

接着，我们看到了投票次数最多的正确答案：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace GuidCollisionDetector
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var reserveSomeRam = new byte[1024 * 1024 * 100];
            Console.WriteLine("{0:u} - Building a bigHeapOGuids.", DateTime.Now);
            // Fill up memory with guids.   
            var bigHeapOGuids = new HashSet<Guid>();
            try
            {
                do
                {
                    bigHeapOGuids.Add(Guid.NewGuid());
                }
                while (true);
            }
            catch (OutOfMemoryException)
            {
                // Release the ram we allocated up front.             
                GC.KeepAlive(reserveSomeRam);
                GC.Collect();
            }
            Console.WriteLine("{0:u} - Built bigHeapOGuids, contains {1} of them.", DateTime.Now, bigHeapOGuids.LongCount());
            // Spool up some threads to keep checking if there's a match.         
            // Keep running until the heat death of the universe.          
            for (long k = 0; k < Int64.MaxValue; k++)
            {
                for (long j = 0; j < Int64.MaxValue; j++)
                {
                    Console.WriteLine("{0:u} - Looking for collisions with {1} thread(s)....", DateTime.Now, Environment.ProcessorCount);
                    System.Threading.Tasks.Parallel.For(0, Int32.MaxValue, (i) =>
                    {
                        if (bigHeapOGuids.Contains(Guid.NewGuid()))
                            throw new ApplicationException("Guids collided! Oh my gosh!");
                    });
                    Console.WriteLine("{0:u} - That was another {1} attempts without a collision.", DateTime.Now, ((long)Int32.MaxValue) * Environment.ProcessorCount);
                }
            }
            Console.WriteLine("Umm... why hasn't the universe ended yet?");
        }
    }
}

楼猪第一次看到代码的时候，精神抖擞热情洋溢地分析如下：

1、定义一个字节数组reserveSomeRam，分配一块内存空间；

2、通过HashSet对象填充GUID，直至内存不足，通过GC的KeepAlive和Collect方法，释放出预留给reserveSomeRam的内存空间，保证程序有继续运行的微小内存空间（此时，楼猪惊呼，好一段惊世骇俗奇技淫巧的NB代码啊）；

3、通过两个for循环，配合并行库，通过HashSet的Contains函数证明新产生的GUID有可能产生重复（这里主要就是CPU运算的事情了，完全用不到reserveSomeRam那一块的内存，充分地利用了CPU和内存，这种思想这种境界真是令人感到匪夷所思望尘莫及，牛）。

但是看到代码中的“throw new ApplicationException("Guids collided! Oh my gosh!");”和Console.WriteLine("Umm... why hasn't the universe ended yet?");，楼猪有一种穿越的感觉。

接着楼猪仔细看了一下这个正确答案的正文回答的细节，发现这家伙从头到尾都是一种煞有介事一本正经的口气，又是版权，又是要钱，又是坐着时光机回到2010年2月28号获得技术支持的…恍然大悟，kao，真是TM的太好玩太会扯淡了。

忍耐不住好奇，怀着强烈的求知欲望，楼猪看完了所有回答，有人用数学方法证明…祝你好运；有人寄希望于未来的量子计算机显灵；有人提议组织志愿者现在就开始他们伟大的136年证明之旅；有人提议升级显卡，NVIDIA 可能会贷款赞助这个历史性的计算；有人说他可以帮忙，已经被证明了，他曾经获得过某一个GUID数字……楼猪久违地又蛋疼了。

比较起来，个人感觉还是这个回答比较靠谱：

Well if the running time of 83 billion years does not scare you, think that you will also need to store the generated GUIDs somewhere to check if you have a duplicate; storing 2^128 16-byte numbers would only require you to allocate 4951760157141521099596496896 terabytes of RAM upfront, so imagining you have a computer which could fit all that and that you somehow find a place to buy terabyte DIMMs at 10 grams each, combined they will weigh more than 8 Earth masses, so you can seriously shift it off the current orbit, before you even press "Run". Think twice!

大致意思就是说，跑完证明程序，需要大概830亿年时间和4951760157141521099596496896 TB（1TB=1024GB）的内存空间（假设每个DIMM内存有10克重，所有的内存换算成重量，大概是8个地球的重量之和）。从看似有限而又无限的时间和空间上证明，GUID重复这种概率发生的可能性实在是太太太小了，可以认为基本不可能。有一个回复说，“Personally, I think the "Big Bang" was caused when two GUIDs collided.”，即：两个GUID重复之日，宇宙大爆炸之时。

实际上，楼猪现在也是这么认为的。
您有好的方法证明GUID会重复吗？