与实例相关的确定性随机数生成器（与线程无关）

发布于 2024-11-16 21:47:05 字数 202 浏览 4 评论 0原文

这里已经很好地介绍了随机数，所以我将保持简短。

我使用 srand 和 rand 在模拟中生成一些确定性随机数。然而，当在单独的线程上同时运行多个模拟时，单个序列会变得混乱并且变得不确定，因为所有线程都从同一个池中提取。有没有一种简单的方法可以“绑定”rand 以从特定实例进行绘制？或者我是否必须切换到诸如 Boost.Random 之类的东西？

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无言温柔 2024-11-23 21:47:05

您的编译器很可能已经有类似 Boost.Random 的东西。

C++0x 包含一个基于 Boost.Random 的标头（这里和那里进行了一些调整）。

在此之前，TR1（一组“半标准”库）也可用于大多数编译器，其中包含几乎相同的标头。

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蓦然回首 2024-11-23 21:47:05

在 Linux 上，rand_r 是 rand 的可重入版本，但它是一个相当弱的 PRNG，因此可能需要使用 *rand48_r 中的某些内容函数族。

rand_s 是 Windows 上 rand 的可重入版本，但由于其状态是无符号整数，因此它也必然相当弱。

长话短说，使用 Boost.Random 可能会更好。

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懒猫 2024-11-23 21:47:05

我强烈建议使用或来细粒度访问高质量的 PRNG 类，您可以在每个线程中实例化一个完整的 PRNG 类。控制它们的种子以及由此产生的随机数序列。

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单挑你×的.吻 2024-11-23 21:47:05

您可以使用此代码，为每个线程保留一个 rnd_state 结构。您可以使用rand()初始化rnd_state。这只是一个想法，这也是一个合理的RNG。

从linux内核源代码（random32.c）来看，

rnd_state中的值应该初始化为：s1> 1、s2＞ 7、s3＞ 15.

论文声称这是一个最大均匀分布的组合 Tausworthe 生成器
基于 GNU Scientific Library 1.5（2004 年 6 月 30 日）的代码

struct rnd_state {
    u32 s1, s2, s3;
};

static u32 __random32(struct rnd_state *state)
{
#define TAUSWORTHE(s,a,b,c,d) ((s&c)<<d) ^ (((s <<a) ^ s)>>b)

    state->s1 = TAUSWORTHE(state->s1, 13, 19, 4294967294UL, 12);
    state->s2 = TAUSWORTHE(state->s2, 2, 25, 4294967288UL, 4);
    state->s3 = TAUSWORTHE(state->s3, 3, 11, 4294967280UL, 17);

    return (state->s1 ^ state->s2 ^ state->s3);
}

学术界：http ://www.iro.umontreal.ca/~lecuyer/myftp/papers/tausme.ps

You can use this code, keeping a rnd_state struct for each of the threads. You may initialize the rnd_state with rand(). It's just an idea and this is a reasonable RNG.

From the linux kernel source code (random32.c)

the values in rnd_state should be initialized like: s1 > 1, s2 > 7, s3 > 15.

The paper claims this is a maximally equidistributed combined Tausworthe generator
based on code from GNU Scientific Library 1.5 (30 Jun 2004)

struct rnd_state {
    u32 s1, s2, s3;
};

static u32 __random32(struct rnd_state *state)
{
#define TAUSWORTHE(s,a,b,c,d) ((s&c)<<d) ^ (((s <<a) ^ s)>>b)

    state->s1 = TAUSWORTHE(state->s1, 13, 19, 4294967294UL, 12);
    state->s2 = TAUSWORTHE(state->s2, 2, 25, 4294967288UL, 4);
    state->s3 = TAUSWORTHE(state->s3, 3, 11, 4294967280UL, 17);

    return (state->s1 ^ state->s2 ^ state->s3);
}

Academia: http://www.iro.umontreal.ca/~lecuyer/myftp/papers/tausme.ps

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