Как получить текущее начальное число из C++ rand()?

Question

Как получить текущее начальное число из C++ rand()?

Я генерирую несколько тысяч объектов в моей программе на основе функции C++ rand(). Хранение их в памяти было бы исчерпывающим. Есть ли способ скопировать CURRENT seed в rand() в любой момент времени? Это дало бы мне возможность хранить ТОЛЬКО текущие семена, а не полные объекты. (таким образом, я мог бы регенерировать эти объекты, восстанавливая те же самые подпоследовательности случайных чисел)

Исчерпывающим решением является сохранение полной последовательности случайных чисел, заданных rand() - не стоит. Другим решением было бы реализовать собственный класс для рандомизированных чисел.

Google не дал мне никаких положительных подсказок. Существуют сотни статей, обучающих основам ранда и сранда, и я не смог найти конкретные.

Кто-нибудь знает другие генераторы случайных чисел с внедренным seed-stealer?

Спасибо за ваши быстрые ответы! Есть больше возможных ответов / решений на этот вопрос, поэтому я составил список ваших ответов здесь.

РЕШЕНИЯ:

Короткий ответ: нет никакого стандартного способа получить семя
Ближайший возможный обходной путь - это сохранить начальное начальное значение в начале и посчитать, сколько раз вы вызываете функцию rand(). Я пометил это как решение, потому что оно работает с текущей функцией std::rand() каждого компилятора (и это было основным вопросом). Я проверил свой процессор на 2,0 ГГц и обнаружил, что могу вызывать и считать rand() 1 000 000 000 раз за 35 секунд. Это может звучать хорошо, но у меня есть 80 000 вызовов для генерации одного объекта. Это ограничивает число поколений до 50 000, поскольку размер unsigned long. Во всяком случае, вот мой код:
```
class rand2
{
   unsigned long n;

   public:

   rand2 () : n(0) {}

   unsigned long rnd()
   {
      n++;
      return rand();
   }
   // get number of rand() calls inside this object
   unsigned long getno ()
   {
      return n;
   }
   // fast forward to a saved position called rec
   void fast_forward (unsigned long rec)
   {
      while (n < rec) rnd();
   }
};
```
Другой способ - реализовать свой собственный генератор псевдослучайных чисел, такой как предложенный Matteo Italia. Это самое быстрое и, возможно, ЛУЧШЕЕ решение. Вы не ограничены 4 294 967 295 вызовами rand(), и вам также не нужно использовать другие библиотеки. Стоит отметить, что разные компиляторы имеют разные генераторы. Я сравнил LCG Маттео с rand() в Mingw/GCC 3.4.2 и G++ 4.3.2. Все 3 из них были разными (с seed = 0).
Используйте генераторы из C++11 или других библиотек, как предложили Cubbi, Джерри Коффин и Майк Сеймур. Это лучшая идея, если вы уже работаете с ними. Ссылка для генераторов C++11: http://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/random (здесь также есть некоторые описания алгоритмов)

21

c++ random get seed

Источник

user1339629 17 апр '12 в 20:37

8 ответов

Решение

Кто-нибудь знает другие генераторы случайных чисел с внедренным seed-stealer

Все стандартные генераторы случайных чисел C++11 (также доступны в TR1 и в Boost) предлагают эту функциональность. Вы можете просто скопировать объекты генератора или сериализовать / десериализовать их.

13

Источник

user273767 17 апр '12 в 20:43

Не существует стандартного способа получения текущего семени (вы можете установить его только через srand), но вы можете переопределить rand() (который обычно является линейным конгруэнтным генератором) в несколько строк кода:

class LCG
{
private:
    unsigned long next = 1;
public:

    LCG(unsigned long seed) : next(seed) {}

    const unsigned long rand_max = 32767

    int rand()
    {
        next = next * 1103515245 + 12345;
        return (unsigned int)(next/65536) % 32768;
    }

    void reseed(unsigned long seed)
    {
        next = seed;
    }

    unsigned long getseed()
    {
        return next;
    }
};

8

Источник

user214671 17 апр '12 в 20:43

Поддержка классов генерации случайных чисел в C++11 operator<< хранить свое состояние (в основном семя) и operator>> чтобы прочитать его обратно. Итак, в основном, перед созданием ваших объектов, сохраните состояние, затем, когда вам нужно будет заново сгенерировать ту же последовательность, прочитать состояние обратно, и все готово.

5

Источник

user179910 17 апр '12 в 20:43

rand() не предлагает никакого способа извлечения или дублирования семян. Лучшее, что вы можете сделать, это сохранить начальное значение семени, когда вы установите его srand(), а затем восстановить всю последовательность из этого.

Функция Posix rand_r() дает вам контроль над семенем.

Библиотека C++11 включает в себя библиотеку случайных чисел, основанную на "движках", генерирующих последовательности; эти механизмы являются копируемыми и позволяют извлекать и восстанавливать их состояние с помощью << а также >> операторы, так что вы можете захватить состояние последовательности в любое время. Очень похожие библиотеки доступны в TR1 и Boost, если вы еще не можете использовать C++11.

4

Источник

user204847 17 апр '12 в 20:46

Есть ли способ скопировать CURRENT seed в rand() в любой момент времени?

Далее описывается способ сохранения и восстановления состояния генератора псевдослучайных чисел (PRNG), который зависит от реализации и работает с библиотекой C в Ubuntu Linux (протестировано 14.04 и 16.04).

#include <array>
#include <cstdlib>
#include <iostream>

using namespace std;

constexpr size_t StateSize = 128;
using RandState = array<char, StateSize>;

void save(RandState& state) {
    RandState tmpState;
    char* oldState = initstate(1, tmpState.data(), StateSize);
    copy(oldState, oldState + StateSize, state.data());
    setstate(oldState);
}

void restore(RandState& state) {
    setstate(state.data());
}

int main() {
    cout << "srand(1)\n";

    srand(1);

    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';

    cout << "srand(1)\n";

    srand(1);

    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';

    cout << "save()\n";

    RandState state;
    save(state);

    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';

    cout << "restore()\n";

    restore(state);

    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
    cout << "  rand(): " << rand() << '\n';
}

Это зависит от:

один и тот же PRNG используется библиотекой C для rand() а также random() интерфейсы и
некоторые знания об инициализации по умолчанию этого PRNG в библиотеке C (состояние 128 байт).

Если запустить, это должно вывести:

srand(1)
  rand(): 1804289383
  rand(): 846930886
  rand(): 1681692777
  rand(): 1714636915
  rand(): 1957747793
  rand(): 424238335
  rand(): 719885386
  rand(): 1649760492
srand(1)
  rand(): 1804289383
  rand(): 846930886
  rand(): 1681692777
  rand(): 1714636915
save()
  rand(): 1957747793
  rand(): 424238335
  rand(): 719885386
  rand(): 1649760492
restore()
  rand(): 1957747793
  rand(): 424238335
  rand(): 719885386
  rand(): 1649760492

Это решение может помочь в некоторых случаях (код, который не может быть изменен, воспроизводит выполнение с целью отладки и т. Д.), Но, очевидно, не рекомендуется в качестве общего (например, используйте C++11 PRNG, который должным образом поддерживает это).

1

Источник

user3146587 15 сен '16 в 22:50

Вы можете попытаться сохранить значение, которое вы использовали для посева, прямо перед (или после) srand.

Так, например:

int seed = time(NULL);
srand(time(NULL));

cout << seed << endl;
cout << time(NULL);

Два значения должны быть одинаковыми.

1

Источник

user1336785 17 апр '12 в 20:56

Я бы порекомендовал вам использовать генератор псевдослучайных чисел Мерсена Твистера. Это быстро и предлагает очень хорошие случайные числа. Вы можете запустить генератор в конструкторе класса очень просто,

unsigned long rSeed = 10;
MTRand myRandGen(rSeed);

Тогда вам просто нужно где-то хранить семена, которые вы использовали для генерации последовательностей...

-1

Источник

user488229 21 фев '14 в 04:17

Другие вопросы по тегам c++ random get seed

user1311351 17 апр '12 в 20:42 2012-04-17 20:42 · Accepted Answer · 2012-04-17 20:42

Используйте srand(), чтобы установить семя. сохранить значение, которое вы использовали в качестве семени.

http://cplusplus.com/reference/clibrary/cstdlib/srand/

6

Источник

user1311351 17 апр '12 в 20:42