生成两个独立的随机数序列 (C++)答案

【问题标题】：Generating two independent random number sequences (C++)生成两个独立的随机数序列 (C++)
【发布时间】：2010-07-25 14:24:51
【问题描述】：

我希望能够做这样的事情（显然不是有效的 C++）：

rng1 = srand(x)
rng2 = srand(y)

//rng1 and rng2 give me two separate sequences of random numbers
//based on the srand seed
rng1.rand()
rng2.rand()

有没有办法在 C++ 中做这样的事情？例如，在 Java 中，我可以使用我想要的种子创建两个 java.util.Random 对象。 C++ 中似乎只有一个全局随机数生成器。我确定有提供此功能的库，但无论如何只用 C++ 来完成它？

【问题讨论】：

既然rand返回的数字是（伪）随机的，为什么需要不止一个生成器呢？从一个随机数生成器中获取 2n 个数应该与从两个随机数生成器中的每一个中获取 n 个数的结果相似。
@James：考虑一个排队模拟，其中一个随机源控制新任务的到达，另一个随机源影响完成每个任务的时间。人们可能希望多次重复每个实验，复制“任务到达”场景，但使用不同的“任务完成”统计数据，这需要多个可以独立播种的 RNG。
@Jim：我同意它可以用于此目的。我认为手动输入“随机”数据比依赖 PRNG 更好。
@Jim：确实是用来模拟排队系统的。 @James：模拟有 10^6 个事件。我不会手动输入数据:)
@James：使用确定性种子 PRNG 作为可重现的、名义上无限的随机“流”是很常见的。手动准备的流没有我能想到的优势。

标签： c++ random

【解决方案1】：

使用rand_r。

【讨论】：

【解决方案2】：

在 TR1（和 C++0x）中，您可以使用 tr1/random 标头。它应该内置于现代 C++ 编译器（至少对于 g++ 和 MSVC）。

#include <tr1/random>
// use #include <random> on MSVC
#include <iostream>

int main() {

    std::tr1::mt19937 m1 (1234);  // <-- seed x
    std::tr1::mt19937 m2 (5678);  // <-- seed y

    std::tr1::uniform_int<int> distr(0, 100);

    for (int i = 0; i < 20; ++ i) {
        std::cout << distr(m1) << "," << distr(m2) << std::endl;
    }

    return 0;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

你也可以使用Boost.Random。

More technical documentation 在这里。

【讨论】：

【解决方案4】：

我只想指出，使用不同的种子可能不会为您提供统计上独立的随机序列。 mt19937 是一个例外。使用不同种子初始化的两个 mt19937 对象将以非常高的概率（序列重叠的可能性很小）或多或少（取决于你问谁）给你或多或少的统计独立序列。 Java 的标准 RNG 是出了名的糟糕。 mt19937 for Java 的实现有很多，应该优先于现有的 RNG。

【讨论】：

“统计上”i.r.v. 是什么意思？

【解决方案5】：

正如@James McNellis 所说，我无法想象你为什么要这样做，以及你会得到什么好处。描述你想要达到的效果。

【讨论】：

最好将其保留为评论，而不是答案。

【解决方案6】：

无论出于何种原因，以下生成器都会相互干扰。我需要两个独立的生成器来完成一项任务，并且需要重建流。我没有深入研究代码，但 std::tr1 和 C++11 生成器似乎共享共同的状态。在下方添加 m2 会更改 m1 将提供的内容。

std::tr1::mt19937 m1 (1234);  // <-- seed x
std::tr1::mt19937 m2 (5678);  // <-- seed y

我必须自己建造以确保独立。

【讨论】：