具有本地范围的 srand() + rand()

Question

我有一个像这样调用 srand 和 rand 的函数：

void foo() {
   int seed = some_operation();
   std::srand(seed);
   int value = std::rand();
   // Do something with random value
}

但是，我不想更改 rand 的全局状态。那么获取随机数的最简单方法是什么？

要求：

• 随机数必须是基于种子的确定性
• C++11 没问题
• foo 应该是线程安全的
• 不应修改 rand 的全局状态

编辑：

有一个 stackoverflow question 询问如何生成随机数。然而，被接受的answer 展示了如何使用慢速 std::random_device 生成真正唯一的随机数。我只需要一个使用固定种子的简单生成器。

Answer 1

C++11 没问题

然后使用新的pseudorandom number library:

#include <random>

int foo() {
    int seed = some_operation();
    std::minstd_rand rand(seed);
    int value = rand();
    // Do something with random value
}

minstd_rand 是一个简单的线性同余引擎，类似于std::rand() 通常使用的引擎，但其状态封装在一个类中。如果您需要更高质量的伪随机序列，则可以使用其他引擎。如果您没有特定要求，Mersenne Twister std::mt19937 通常是一个不错的选择。

Answer 2

<random> 定义了许多您可以使用的 PRNG 类，它们不使用全局状态。

例如，使用默认的 Mersenne Twister，std::mt19937：

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
  int seed = 1234;
  std::mt19937 rng(seed);
  std::cout << "Random number: " << rng() << std::endl;
}

Answer 3

一种方法是使用自己的种子数据提供您自己的实现。 manpage for rand() 中提供了用于执行此操作的模板。

static unsigned long next = 1;

/* RAND_MAX assumed to be 32767 */
int myrand(void) {
    next = next * 1103515245 + 12345;
    return((unsigned)(next/65536) % 32768);
}

void mysrand(unsigned seed) {
    next = seed;
}