c++ - 使用 TR1/dev/random 在 C++ 中生成随机数(弹性到 <1 秒运行)

Question

我想在 C++ 中生成 0 到 1 之间的统一随机数，其方式不使用标准 rand() 和 srand(time(NULL))方法。这样做的原因是，如果我在时钟的同一秒内多次运行应用程序，种子将完全相同并产生相同的输出。

我不想依赖提升或操作系统/编译器细节。可以假定为 x86。

似乎另一种方法是使用 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) 作为种子，在 1 秒内运行将无法正常工作:

#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; 
} 

Answer 1

应 OP 要求发布:

这在某种程度上仍然是特定于编译器的，但仍然适用于几乎所有以 x86 为目标的编译器:

#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; 
} 

这里的想法是使用 rdtsc 循环计数器为您的随机数生成器提供种子。

之所以可行，是因为 rdtsc 循环计数器以与 CPU 频率大致(通常相同)的速度迭代。因此，两次调用它返回相同值的机会非常小 - 因此，使其成为 RNG 的极好种子。