c++ - 快速随机字符串

Question

我正在尝试为程序生成随机字符串 ID(该 ID 必须仅在程序执行期间是唯一的)。我首先是在 Python 中完成的，没有任何问题:

class RandomIdGenerator:
    _base_62_chars = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"

    @classmethod
    def get_base_62(cls, length):
        return "".join([random.choice(RandomIdGenerator._base_62_chars) for _ in range(length)])

但是因为我需要我的程序使用 C++，所以我试图用它生成相同的字符串。这就是我现在所做的:

void Node::setId()
{
    QString allow_symbols("abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789");
    qsrand(QTime::currentTime().msec());

    for (int i = 0; i < ID_LENGTH; ++i) {
        id_.append(allow_symbols.at(qrand() % (allow_symbols.length())));
    }
}

我有两个主要问题。首先它不使用 C++11(我不知道 Qt 是如何工作的，但我不认为它是 C++11)并且生成的 ID 都是一样的。如果我生成其中四个，我会得到:

"R4NDM1xM"
"R4NDM1xM"
"R4NDM1xM"
"R4NDM1xM"

我尝试使用 C++11 方法，但我得到了相同的结果，更糟糕的是，在每次执行时，我都得到了完全相同的结果:

void Node::setId()
{
    id_ = "";

    const std::string str = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz";

    std::random_device rd;
    std::mt19937 generator(rd());
    std::uniform_int_distribution<int> dist(0, str.size() - 1);

    for (int i = 0; i < Node::ID_LENGTH; ++i)
        id_ += str[dist(generator)];
}

如何在每次调用方法时生成随机字符串 ID？

Answer 1

除非您需要再次重复“随机”序列，否则随机数生成器应该只播种一次。这意味着 qsrand(QTime::currentTime().msec()); 应该只在您第一次输入 setId() 时被调用。这有点棘手，因为它是一个函数调用，但您可以添加一个静态 bool 变量来跟踪它是否已经运行，如果已经运行则不再调用它。有点像

void Node::setId()
{
    static bool seeded = false;
    QString allow_symbols("abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789");
    if (!seeded) 
    {
        qsrand(QTime::currentTime().msec());
        seeded = true;
    }

    for (int i = 0; i < ID_LENGTH; ++i) {
        id_.append(allow_symbols.at(qrand() % (allow_symbols.length())));
    }
}

C++11 代码更简单。由于随机生成器是一个对象，您可以将其设为静态，并且只会在第一次调用该函数时对其进行初始化。这意味着您的代码变为:

void Node::setId()
{
    id_ = "";
    id_.reserve(Node::ID_LENGTH); // preallocate storage

    static const std::string str = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz";

    static std::random_device rd;
    static std::mt19937 generator(rd());
    static std::uniform_int_distribution<int> dist(0, str.size() - 1);

    for (int i = 0; i < Node::ID_LENGTH; ++i)
        id_ += str[dist(generator)];
}

---

还应注意 std::random_device 由非确定性来源支持。如果您的实现不支持，那么 std::random_device 可能会在您每次调用它时产生相同的序列。如果是这种情况，那么您将不得不使用另一个选项来为 generator 设置种子，例如使用当前时间。