使用TR1/dev/random在C++中生成随机数

我想用0和1之间的C++生成统一的随机数，其方式不使用标准的rand()和srand(time(NULL))方法。原因是，如果我在同一秒钟内多次运行应用程序，种子将完全相同并产生相同的输出。使用TR1/dev/random在C++中生成随机数

我不想依赖boost或OS /编译器的细节。 x86可以被假定。

看起来好像是另一种方法来使用TR1（我没有C++ 11）并以某种方式使用/dev/random进行播种？

现在我有这个，但它仍然使用time(NULL)的种子，这将不是1个第二运行部内很好地工作：

#include <iostream> 
#include <tr1/random> 

int main() 
{ 
    std::tr1::mt19937 eng; 
    eng.seed(time(NULL)); 
    std::tr1::uniform_int<int> unif(1, RAND_MAX); 
    int u = unif(eng); 
    std::cout << (float)u/RAND_MAX << std::endl; 
}

来源

2011-12-28 gnychis

你是否愿意使用OS /编译器特有的功能？ – Mysticial 2011-12-28 21:00:24

我想避免这个......我将在各种系统上部署这个 – gnychis 2011-12-28 21:01:10

各种各样？他们仍然是x86吗？ – Mysticial 2011-12-28 21:01:45

张贴在OP的要求：

这还是有点编译器特定的，但仍然会工作在几乎所有x86靶向编译器：

#ifdef _WIN32 

// Windows 
#define rdtsc __rdtsc 

#else 

// For everything else 
unsigned long long rdtsc(){ 
    unsigned int lo,hi; 
    __asm__ __volatile__ ("rdtsc" : "=a" (lo), "=d" (hi)); 
    return ((unsigned long long)hi << 32) | lo; 
} 

#endif 

int main() 
{ 
    std::tr1::mt19937 eng; 
    eng.seed(rdtsc()); // Seed with rdtsc. 
    std::tr1::uniform_int<int> unif(1, RAND_MAX); 
    int u = unif(eng); 
    std::cout << (float)u/RAND_MAX << std::endl; 
}

这里的想法是种子的随机号码发生器与rdtsc周期计数器。

之所以这个作品是因为在有关（往往是相同的）速度与CPU频率rdtsc周期计数器进行迭代。因此，两次调用返回相同值的机会非常渺茫 - 从而使它成为RNG的优秀种子。

来源

2011-12-28 21:13:14 Mysticial

你的问题是有关您种子随机数生成的方式。很明显，随着播种时间的增加（NULL）将在接下来的秒内产生相同的PRNG序列。这是种植兰特最常见的方式，但不幸的是，由于这个问题，这是不好的做法。不仅如此，我读到它可能会导致结果的偏见。

请注意，如果用相同的值接种，每个PRNG将产生相同的结果。所以你的问题与发电机无关，更重要的是播种。

我在几周前问了一个关于在这里播种的问题，并给出了以下文章的链接，您可能也会发现它们很有用。 Good Practice in (Pseudo) Random Number Generation for Bioinformatics Applications 请参阅播种或预热发生器部分。

rand（）不是最好的随机数生成器，但在许多情况下适用，只要它适当播种。如果你想在重复序列非常大的地方更好，那么在该链接中提供了一些。或者使用基于TR1的。就我个人而言，我会使用更便携的基于C++ 03的代码，并避开TR1。

还考虑Multiply with carry作为替代PRNG算法。

来源

2011-12-28 21:10:09 Matt

TR1在[tr.rand.device]指定一个random_device类，从依赖于实现的源产生的无符号整数。所以下面应该工作，虽然我没有编译它自己：

int main() { 
    std::tr1::random_device dev_random; 
    std::tr1::mt19937 eng(dev_random()); 
    ...

在TR1，直接传递dev_random不调用它的工作原理，更随机初始化工程的状态，但在C++ 11你必须包装的种子参数转换为另一个类。既然调用这个参数在两个库中都有效，除非你有更多的需求，否则我会这样做以保持可维护性。

来源

2011-12-28 21:30:15

请注意，您无法保证从random_device（）构造函数获得_which_ random设备。它可能是'/ dev/random'，'/ dev/urandom'，'rdtsc'，http://en.wikipedia.org/wiki/RdRand，甚至是另一个伪rng。实现可以为构造函数定义一个字符串参数，以在选项之间进行选择，但默认设置应该不错。 – 2011-12-28 21:37:06

random_device是一个函数对象，所以'eng（dev_random（））' – Cubbi 2011-12-28 22:10:51

@Cubbi：Nope：引擎有一个构造函数接受一个整数，一个构造函数接受一个函数对象：“'X（g）' - 创建一个引擎具有初始内部状态，由连续调用'g'的结果给出。“ - [tr.rand.req]表16.这允许它们填充它们的整个状态，而不仅仅是它的第一个单词。（当然，有可能任何给定的实现都没有实现整个规范。） – 2011-12-28 22:29:22

使用TR1/dev/random在C++中生成随机数

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