在 iOS 中播种 arc4random()答案

【问题标题】：seeding arc4random() in iOS在 iOS 中播种 arc4random()
【发布时间】：2010-11-23 07:22:21
【问题描述】：

据我所知，arc4random() 生成的随机数比rand() 好得多，但是我还没有看到播种它的方法，我想就像使用 @ 987654323@。有什么办法吗？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

您实际上可以在 iOS 9 中做到这一点。

import GameKit

let source = GKARC4RandomSource(seed: "hello world".data(using: .utf8)!)
source.dropValues(1024)
source.nextInt() // <-- your number

根据文档：

基于 Arc4 的随机源具有可重复的初始序列。如果用于混淆，您应该从一开始就删除 N 个值，其中 N 应该是大于 768 的任何数字，以确保刷新初始序列。

因此，只要您使用相同的种子数据（显然没有在生产代码中使用 !）和相同数量的丢弃值，您就会得到相同的结果。

【讨论】：

【解决方案2】：

在 Swift 3 中，当我需要种子值时，我使用 srand48() 和 drand48()。我制作的这个功能似乎可以很好地满足我的需求：

func seeded_rand(seed:Int, min:Double, max:Double) -> Int
{
    srand48(seed)
    return Int(round(drand48() * (max-min)) + min)
}

【讨论】：

在转换为整数时这真的正确吗？似乎边界值被选择的机会较小。假设最小值为 1，最大值为 3：这为我们提供了长度为 2 但有 3 个可能值的区间。当您从随机缩放输出时，您会得到一个在 [1, 3] 范围内的值，该值应该是均匀分布的。但随后区间 [1, 1.5] 将产生 1； [1.5, 2.5] 将产生 2； [2.5, 3] 将产生 3。似乎在这种情况下，有 50% 的机会掷出 2，而只有 25% 的机会掷出 1 或 3。我错过了什么吗？
我也很困惑为什么 round(_) 在那里。我很困惑为什么你每次电话都播种。

【解决方案3】：

这不是 arc4random 的设计目的。正如文档所述：

arc4random() 函数提供高质量的 32 位伪随机数字非常快。 arc4random() 种子本身定期来自 random(4)中描述的内核强随机数子系统。

由于它无论如何都是从熵源中重新播种自己，因此手动播种不会获得任何收益，实际上，这种方法并不存在。

【讨论】：

我现在会接受这个答案。看起来没有简单的方法来手动播种 arc4random。 random(4) 中提到手动播种随机设备，但我不清楚我该怎么做。
@andrews：你可以做的唯一一件事就是手动将东西插入熵池中，arc4random 从中重新播种。但是，这已被弃用，您仍然无法控制播种。这基本上意味着您不能将 arc4random 视为 PRNG，当使用相同的初始化向量播种时，会产生完全相同的序列。 java.security.SecureRandom 有同样的“问题”，而且设计上也是类似的。如果您需要对 PRNG 进行细粒度控制，请实施 MT-19937，它并不长，而且 C 源代码很容易获得。
实际上，手动播种随机数生成器可以获得一些好处。当与程序生成的资源结合使用时，它提供了一种仅使用其标识种子编号多次复制同一资源的方法。这允许与其他用户共享其他复杂的随机结构，但不需要大数据文件传输。当然，这假设您的伪随机生成器总是为相同的种子生成相同的序列。
Ash，这就是 PRNG 的定义。但是，如果您想准确地复制程序生成的资源，那么您最好提供自己的 PRNG，而不是依赖环境提供的 PRNG（可能会改变）。即使您可以手动播种arc4random，它也无济于事，因为它会周期性地重新播种自身，因此无论如何再现性都消失了。

【解决方案4】：

您实际上不需要播种...它会在第一次调用时自行播种。通过调用查看文档

man arc4random

在你的外壳中。描述下的相关行是：

There is no need to call arc4random_stir() before using arc4random(),
since arc4random() automatically initializes itself.

【讨论】：

【解决方案5】：

您可以使用以下命令将字节序列作为随机性添加到 arc4random：arc4random_addrandom()

【讨论】：