将 std::random_device 与 pRNG 一起使用有什么区别，例如std::mt19937 和没有？答案

【问题标题】：What is the difference between using std::random_device with pRNG e.g. std::mt19937 and without?将 std::random_device 与 pRNG 一起使用有什么区别，例如std::mt19937 和没有？
【发布时间】：2014-11-16 20:37:41
【问题描述】：

在 C++11 中，可以使用 std::random_device 生成数字，有或没有像 mt19937 这样的伪随机数生成器。

在这个示例代码中使用它会有什么不同：

#include <random>
#include <iostream>

int main() {
    std::random_device rd;
    std::mt19937 mt(rd());
    std::uniform_real_distribution<double> dist(1, 10);

    for (int i=0; i<16; ++i)
        std::cout << dist(rd) << "\t" << dist(mt) << "\n";
}

【问题讨论】：

en.cppreference.com/w/cpp/numeric/random/random_device

标签： c++ c++11 random prng

【解决方案1】：

std::random_device 应该为您提供mt19937 等引擎的种子。产生的连续数字的质量是完全不确定的，并且对于实际目的（例如密码学）可能很容易不足，因此依赖它是没有问题的。

除此之外，mt19937 会在给定相同种子时给您相同的序列。 random_devices 的值只能受赋予其构造函数的字符串影响...这意味着实现定义的行为。

【讨论】：

【解决方案2】：

我知道有两个区别：

使用mt199937 会更快，但密码安全性较低。
std::random_device 将始终是随机的，但如果您使用常量种子初始化您的 mt19937，它将始终为您提供相同的随机数：

std::mt19937 mt(2014);

每次都会给出相同的随机位序列。如果您想一遍又一遍地测试特定行为，这可能很有用。该标准在 26.5.5/4 中要求这样做：

必需的行为：第 10000 次连续调用 mt19937 类型的默认构造对象应产生值 4123659995。

与std::random_device 没有这种等效的一致性。

【讨论】：

@KarolyHorvath 是的，从技术上讲，仅用于默认构造，但这根本不是 random_device 的要求，这是我在 prng 中看到的唯一东西......
并且只提到了一个值。诡异的。（注意：你的意思是mt19937）。
我的意思是 - 对 nth 的 random_device 值没有要求。然而，给定一个种子，mt19937 会给你一个特定的值序列。尽管这显然不在标准中。
如果您对如何更好地表达我的答案有建议，我完全赞成 :)
@Barry，“std::random_device 将永远是随机的”是什么意思？是否保证使用外部随机源，如散热/鼠标点击/移动等？ AFAIK，即使对于“std::random_device”，该标准也不保证“真正的”随机性。如果系统有真正rng的能力，它会使用它，否则没有，如果我错了，请纠正我。