Как получить текущий seed из C++ rand()?

Кто-нибудь знает другие генераторы случайных чисел с реализованным похитителем семян

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

Нет стандартного способа получить текущее семя (вы можете только установить его через srand), но вы можете переопределить rand() (который обычно является линейным конгруэнтным генератором ) самостоятельно в нескольких строках 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;
    }
};

Классы генерации случайных чисел в C++11 поддерживают operator<< для хранения своего состояния (в основном начального) и operator>> для его чтения обратно. Итак, в основном, прежде чем создавать объекты, сохраните состояние, а затем, когда вам нужно повторно сгенерировать ту же последовательность, считайте состояние обратно, и вперед.

rand() не предлагает никакого способа извлечь или продублировать семя. Лучшее, что вы можете сделать, это сохранить начальное значение семени, когда вы устанавливаете его с помощью srand(), а затем восстановить всю последовательность из этого.

Функция Posix rand_r() дает вам контроль над семенем.

Библиотека C++11 включает библиотеку случайных чисел, основанную на генерирующих последовательность "движках"; эти движки копируемы и позволяют извлекать и восстанавливать их состояние с помощью операторов << и >>, 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.

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

Так, например:

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

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

Эти два значения должны быть одинаковыми.

Я бы рекомендовал вам использовать генератор псевдослучайных чисел Мерсенна твистера. Он быстр и предлагает очень хорошие случайные числа. Вы можете очень просто затравить генератор в конструкторе класса с помощью

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

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

Есть ли способ скопировать текущее семя rand() в любой момент времени?

Ниже приведен специфичный для реализации способ сохранения и восстановления состояния генератора псевдослучайных чисел (PRNG), который работает с библиотекой C в Ubuntu Linux (протестирован на 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:

1. один и тот же PRNG используется библиотекой C для предоставления интерфейсов rand() и random(), а также
2. некоторые знания о инициализации по умолчанию это PRNG в библиотеке C (Состояние 128 байт).

При запуске 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 нельзя изменить, воспроизведение выполнения для отладки и т. д...), но он явно не рекомендуется в качестве общего (например, использовать C++11 PRNG, который должным образом поддерживает это).