C++ 真隨機數生成方法

引言

大家都知道 <stdlib.h> 里面的 rand 和 srand() 函數吧？

他們其實是偽隨機數生成器，生成的隨機數有周期性，而且取決於隨機種子。

那么如何生成真隨機數呢？下面我來講一下兩個系統下的生成方法。

正文

Windows 系統

代碼

這個 WinRandom 類調用了系統的加密秘鑰生成器，這個生成器調用內核生成秘鑰，所以是硬件的真隨機數。

#include <windows.h>
#include <wincrypt.h>
class WinRandom {
	HCRYPTPROV handle;
public:
	WinRandom() {
		handle = NULL;
        CryptAcquireContext(
        	(HCRYPTPROV*)&handle,NULL,NULL,
            PROV_RSA_FULL,0
		);
	}
	~WinRandom() {
    	if (handle != NULL) CryptReleaseContext(handle, 0);
	}
    bool randBuf(void *dest, int len) {
    	if (handle == NULL) return false;
        return CryptGenRandom(handle, len, (BYTE*)dest);
	}
#   define _(func, typ) \
	typ func() { \
    	typ ret = 0; \
        assert(randBuf((void *)&ret, sizeof(ret))); \
        return ret; \
    }
    _(randInt, int)
    _(randLong, long long)
    _(randUnsigned, unsigned)
    _(randUnsignedLong, unsigned long long)
    _(randShort, short)
    _(randUnsignedShort, unsigned short)
	_(randChar, char)
    _(randUnsignedChar, unsigned char)
    _(randSignedChar, signed char)
};

使用姿勢

WinRandom R;
printf("Unsigned: %u\nLong long: %lld\n",
	R.randUnsigned(),
    R.randLong());

就是這樣，還不用 srand，是不是很方便啊？很適合做數據生成器！

注意：請不要在比賽時使用！

注意：請不要在比賽時使用！

注意：請不要在比賽時使用！

要在比賽時使用請看下方【通用】

Linux 系統

由於 Linux 系統自帶了 /dev/random，所以請使用 STL。

#include <random>

int main() {
	std::random_device rd;
	for(int n=0; n<20000; ++n)
		std::cout << rd() << std::endl;
}

這個在 Windows 系統上也可以用，但是調用的就是 srand 和 rand...

通用

這個隨機數生成器在 Windows 和 Linux 上都可以工作，但是只有在 Linux 上才是真隨機數。Windows 上他生成的隨機數周期很大，可以視為真隨機。

#include <random>

int main() {
	std::random_device rd;
	std::mt19937 mt(rd());
	for(int n = 0; n < 10; n++)
		std::cout << mt() << std::endl;
}