如何在C#/Unity和Python之间同步PRNG？

我有一个用Unity/C实现的游戏，它使用内置的PRNG（

UnityEngine.Random

）生成简单的环境。我试图在Python3中重新实现环境生成过程。我需要同步随机数生成器，以便在提供相同的种子时，Unity中的实际游戏和Python重新实现生成完全相同的环境。同步这两个平台的最佳方法是什么

到目前为止，我考虑了一些解决方案：

• 尝试在C#中重新实现Python的默认随机数生成器（

  random

  ）。源代码是可用的，但相当长，因此在实践中可能很难实现
• 尝试在Python中重新实现UnityEngine.Random。然而，我没有任何源代码，即使我知道使用的PRNG类，也不能保证我能够完全相同地成功地重新实现它
• 在两者中实现相同的PRNG。然而，对于我的用例，我不知道PRNG的好选项是什么。我基本上需要一些看起来随机的东西（虽然它不一定是安全的），并且不需要超过一到两个小时就能组合起来。有一个很长的PRNG列表，我不知道实现每个PRNG的困难
• 或者可能有人在某个时候做过这件事。。。？不过，我在网上找不到任何东西

关于最好的方法，或者我可以在C#和Python中轻松实现的简单PRNG，有什么建议吗

---

谢谢

一般来说，在不同语言的两个程序之间“同步”PRNG的最佳方法是在两种语言中实现相同的PRNG

出于您的目的，如果您只想要“看起来随机的东西（尽管它不一定是安全的）”，那么线性同余生成器（LCG）就是一个简单的PRNG。这种生成器在C#和Python中都很容易实现

在许多其他可能性中，一个例子是以下32位LCG（其中

x

是种子）：

C#：

Python:

# Generate the next x from the current one.
x = ((0xadb4a92d * x) + 9999999) & 0xFFFFFFFF

有关其他参数选择以及涉及LCG的理论回顾，请参见最近的第8节

---

然而，LCG远非完美。（例如，上述LCG产生具有弱低位的

x

，因此，例如，每隔一个

x

是奇数，每隔一个

x

是偶数。）并且一般来说，LCG，尤其是那些具有32位种子或其他短种子的LCG，远远不适用于许多情况，包括科学工作或信息安全。如果您需要另一种PRNG选择，我将列出。

通常，在两个不同语言的程序之间“同步”PRNG的最佳方法是在两种语言中实现相同的PRNG

出于您的目的，如果您只想要“看起来随机的东西（尽管它不一定是安全的）”，那么线性同余生成器（LCG）就是一个简单的PRNG。这种生成器在C#和Python中都很容易实现

在许多其他可能性中，一个例子是以下32位LCG（其中

x

是种子）：

C#：

Python:

# Generate the next x from the current one.
x = ((0xadb4a92d * x) + 9999999) & 0xFFFFFFFF

有关其他参数选择以及涉及LCG的理论回顾，请参见最近的第8节

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然而，LCG远非完美。（例如，上述LCG产生具有弱低位的

x

，因此，例如，每隔一个

x

是奇数，每隔一个

x

是偶数。）并且一般来说，LCG，尤其是那些具有32位种子或其他短种子的LCG，远远不适用于许多情况，包括科学工作或信息安全。如果您想要PRNG的另一个选择，我会列出。

为什么您首先需要重新实现它？为什么生成必须在运行时进行？虽然如果你真的需要这样做的话，你应该将生成代码分开，使其足够独立，以便能够将其包含在两个项目中（例如：作为动态链接库），但我正在游戏中进行强化学习，需要非常快地生成大量的环境。我不需要渲染它们，因此使用游戏编译版本的开销是不必要的，并且会减慢过程。但我确实需要它们在不同平台上保持一致，这样我就可以为调试目的呈现它们。我没有想过要从生成大量随机数序列开始，但这可能相对简单。弄清楚如何创建DLL可能太耗时了。您可以在C#via中运行Python的

random

。如果你不在乎速度或优雅，它应该会起作用。FWIW，一位朋友刚刚建议使用Mulbery32 PRNG。我想我会先尝试实现它（似乎实现起来比较简单）。谢谢@清洁工，酷，我去看看！为什么首先需要重新实现它？为什么生成必须在运行时进行？虽然如果你真的需要这样做的话，你应该将生成代码分开，使其足够独立，以便能够将其包含在两个项目中（例如：作为动态链接库），但我正在游戏中进行强化学习，需要非常快地生成大量的环境。我不需要渲染它们，因此使用游戏编译版本的开销是不必要的，并且会减慢过程。但我确实需要它们在不同平台上保持一致，这样我就可以为调试目的呈现它们。我没有想过要从生成大量随机数序列开始，但这可能相对简单。弄清楚如何创建DLL可能太耗时了。您可以在C#via中运行Python的

random

。如果你不在乎速度或优雅，它应该会起作用。FWIW，一位朋友刚刚建议使用Mulbery32 PRNG。我想我会先尝试实现它（似乎实现起来比较简单）。谢谢@清洁工，酷，我去看看！阿维索姆