Question

我正在研究包含随机初始状态的算法。因此，每次运行时，此算法的输出都不稳健。这会给我带来很多麻烦，因为我收到错误的输出并想调试它以查看问题所在，因为当我再次运行它时，由于算法的随机因素，问题可能无法重新生成。我正在使用C ++随机生成器如下：

    std::random_device rd;
    std::mt19937 rnd_generator(rd());
    std::uniform_int_distribution<> rnd_distribution(0, data_size - 1);

    auto get_random_index = [&](){
        return rnd_distribution(rnd_generator);
    };

我如何模仿这个函数生成的最后一个随机序列？例如，我可以给它一些静态种子，我可以重新输入它并获得完全相同的随机序列吗？我在问，因为我觉得这是常见的问题所以可能有一些好的和有效的知名方式。

Answer 1

将调用结果保存到rd()并使用该结果在下一次传递时初始化rnd_generator

示例：

#include <iostream>
#include <random>


auto main() -> int
{
    using namespace std;

    random_device rd;
    auto seed = rd();

    for (int pass = 0 ; pass < 3 ; ++pass)
    {
        mt19937 rnd_generator(seed);
        uniform_int_distribution<> rnd_distribution(0, 9);

        for (int i = 0 ; i < 5 ; ++i)
        {
            cout << rnd_distribution(rnd_generator) << ", ";
        }
        cout << endl;
    }

    return 0;
}

示例输出：

9, 5, 3, 5, 4,
9, 5, 3, 5, 4,
9, 5, 3, 5, 4,

Answer 2

std::mt19937 rnd_generator(rd());每次使用不同的随机种子为PRNG播种。如果您想在测试时使用相同的随机序列，那么您只需硬编码种子而不是使用rd()。

std::mt19937 rnd_generator(0);  // each run will use the seed value of 0

Answer 3

您可以将RNG引擎打印到std::ostream进行序列化，然后从std::istream读取它以对其进行反序列化。请注意，由于您使用了std::uniform_int_distribution<>，因此在使用不同的编译器时，不会重现相同的数字序列。

Answer 4

std::mt19937是您随机性的来源。使用consitant种子（我认为是uint_least32_t）进行测试是有道理的，但使用random_device()（这是一个随机的＆＃39}的功能也很好。 ; uint_least32_t）。

问题是你在错误的地方创造它。设计你的代码，使有趣的逻辑与随机源分开。提供随机性调用者/类创建者问题称为Dependency Injection并使代码可测试。

这样的事情：

    class ThingDooer final
    {
        std::mt19937 _prng;
    public:
        // ThingDooer(uint_least32_t seed);
        // ThingDooer() : ThingDoor(std::_Random_device()) {}; // these two or
        ThingDooer(std::mt19937 prng);
        void DoThing();
    };

我在C ++（It's terrible and reads like C#）中做的第一件事就是将std::mt19937包装在IRandom接口中，以便我可以提供具有精确指定数字的模拟实现。当然，这可能对你来说太过分了。永远不会拖着嘲弄的图书馆，我仍然会想到我们可能会嘲笑的东西：

    class RandallRandom : public IRandom final
    {
    public:
        RandallRandom();
        int32_t Next() { return 4; }
    };

如何重现相同状态的基于随机的算法

4 个答案: