Какие общие алгоритмы используются для rand ()?

Я понимаю, что спецификация C не дает никаких спецификаций о конкретной реализации rand() . Какие разные алгоритмы обычно используются на разных основных платформах? Как они отличаются?

    См. Эту статью: http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_random_number_generators

    Это исходный код rand() glibc:

     /* Reentrant random function from POSIX.1c. Copyright (C) 1996, 1999, 2009 Free Software Foundation, Inc. This file is part of the GNU C Library. Contributed by Ulrich Drepper , 1996. The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at your option) any later version. The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU Lesser General Public License for more details. You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License along with the GNU C Library; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA. */ #include  /* This algorithm is mentioned in the ISO C standard, here extended for 32 bits. */ int rand_r (unsigned int *seed) { unsigned int next = *seed; int result; next *= 1103515245; next += 12345; result = (unsigned int) (next / 65536) % 2048; next *= 1103515245; next += 12345; result <<= 10; result ^= (unsigned int) (next / 65536) % 1024; next *= 1103515245; next += 12345; result <<= 10; result ^= (unsigned int) (next / 65536) % 1024; *seed = next; return result; } 

    Источник: https://sourceware.org/git/?p=glibc.git;a=blob_plain;f=stdlib/rand_r.c;hb=HEAD

    Как вы можете видеть, это просто умножается с добавлением и сдвигом. Значения тщательно выбираются, чтобы убедиться, что вы не повторите вывод для итераций RAND_MAX.

    Обратите внимание, что это старая реализация, которая была заменена более сложным алгоритмом: https://sourceware.org/git/?p=glibc.git;a=blob_plain;f=stdlib/random_r.c;hb=HEAD

    Если ссылка сломана, Google для "glibc rand_r"

    Однажды я написал доклад о CRNG для курса по дискретной математике. Для этого я разобрал rand () в msvcrt.dll:

     msvcrt.dll:77C271D8 mov ecx, [eax+14h] msvcrt.dll:77C271DB imul ecx, 343FDh msvcrt.dll:77C271E1 add ecx, 269EC3h msvcrt.dll:77C271E7 mov [eax+14h], ecx msvcrt.dll:77C271EA mov eax, ecx msvcrt.dll:77C271EC shr eax, 10h msvcrt.dll:77C271EF and eax, 7FFFh 

    Так что это LCG-то вроде (непроверенный) …

     int ms_rand(int& seed) { seed = seed*0x343fd+0x269EC3; // a=214013, b=2531011 return (seed >> 0x10) & 0x7FFF; } 

    Поле PRNG (генераторы псевдослучайных чисел) довольно обширно.

    Прежде всего, вы должны понимать, что без внешнего входа (обычно физического) вы не можете получить реальный источник случайных чисел. Вот почему эти алгоритмы называются псевдослучайными : обычно они используют семя для инициализации позиции в очень длинная последовательность, которая кажется случайной, но она не случайна вообще.

    Одним из простейших алгоритмов является линейный конгруэнтный генератор ( LCG ), который имеет некоторые ценовые ограничения, чтобы гарантировать длительную последовательность и вообще не защищен.

    Другим смешным (по крайней мере, для названия) является Blum Blum Shub Generator ( BBS ), который необычен для обычных PRNG, потому что он полагается на возведение в степень по арифметике по модулю, обеспечивая безопасность, сопоставимую с другими алгоритмами, такими как RSA и El Gamal, в нарушении последовательности ( также, если я не уверен в доказательстве этого)

    Вы можете использовать библиотеку Boost Random для разных генераторов случайных чисел, если вам нужно что-то конкретное или более продвинутое.

    Документация Boost Random находится здесь .

    Давайте будем гением компьютера.