C++；random_shuffle（）它是如何工作的？

我有一个52张牌的牌组向量，我想洗牌

vector<Card^> cards;

问题是它每次给我的结果都是一样的，所以我使用了

srand

将其随机化：

srand(unsigned(time(NULL))); 
random_shuffle(cards.begin(),cards.end());

这仍然不是真正随机的。当我开始发牌时，和上次一样。例如：“1.交易：A，6，3，2，K；2.交易：Q，8，4，J，2”，当我重新启动程序时，我得到了完全相同的交易顺序

然后我使用了

srand（）

和

random\u shuffle

及其第三个参数：

 int myrandom (int i) {
    return std::rand()%i; 
 }
 srand(unsigned(time(NULL))); 
 random_shuffle(cards.begin(),cards.end(), myrandom);

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现在它工作了，在重新运行时总是给我不同的结果，但我不知道为什么它是这样工作的。这些函数是如何工作的，我在这里做了什么？

< P>这个答案需要一些调查，看看VC++中C++标准库头，看看C++标准本身。我知道该标准是怎么说的，但我对VC++（包括C++CLI）的实现很好奇

首先，标准对std:：random\u shuffle有何规定。我们可以找到。特别是它说：

对给定范围内的元素重新排序[第一，最后一个]，使这些元素的每个可能排列具有相同的出现概率

1） 随机数生成器是实现定义的，但函数std:：rand是常用的

粗体部分是关键。标准规定RNG可以是特定于实现的（因此不同编译器的结果会有所不同）。标准建议经常使用

std:：rand

。但这不是一个要求。因此，如果一个实现不使用

std:：rand

，那么它很可能不会使用

std:：srand

作为起始种子。一个有趣的脚注是，

std:：random\u shuffle

函数从C++14开始就被弃用了。然而，

std:：shuffle

仍然存在。我的猜测是，由于

std:：shuffle

要求您提供一个函数对象，因此在生成随机数时，您明确定义了所需的行为，这是较旧的

std:：random\u shuffle

的优势

我取了VS2013，查看C++标准库头，发现<代码>：

优点Mersenne捻线器的常用版本MT19937产生32位整数序列，具有以下理想特性：

它有一个非常长的周期2^19937− 1.虽然在随机数生成器中，长周期并不能保证质量，但短周期（如许多旧软件包中常见的2^32）可能会有问题

它是k分布到32位精度，每1≤ K≤ 623（见下文定义）

它通过了许多统计随机性测试，包括顽固测试

幸运的是，C++ 11标准库（我认为应该在VS2010和以后的C++／CLI上工作）包含一个MelShan-Twitter函数对象，它可以与 STD:：Sffffle < /Cord>一起使用。请参见此更详细的说明。前面提供的C++标准库引用实际上包含了这样的代码：

std::random_device rd;
std::mt19937 g(rd());

std::shuffle(v.begin(), v.end(), g);

需要注意的是，

std:：random_device

会产生不确定（不可重复）的无符号整数。如果我们想在Mersenne Twister（

std:：mt19937

）PRNG中植入，我们需要不确定的数据。这在概念上类似于在

rand

中植入

srand（time（NULL））

（后者不是一个很好的随机性来源）

这看起来很好，但在处理卡片洗牌时有一个缺点。Windows平台上的无符号整数是4字节（32位），可以存储2^32个值。这意味着只有4294967296个可能的起点（种子），因此洗牌的方法只有那么多。问题是有52个！（52阶乘）洗牌标准52张牌组的方法。这恰好是80658175170943878571606368685403766975289505440883277824000000000000种方法，远远大于我们通过设置32位种子可以获得的唯一方法的数量

谢天谢地，Mersenne Twister可以接受0到2^19937-1之间的种子。52！是一个很大的数字，但所有组合都可以用226位（或~29字节）的种子表示。标准库允许

std:：mt19937

接受最多2^19937-1（~624字节的数据）的种子但由于我们只需要226位，下面的代码将允许我们创建29字节的非确定性数据，用作

std:：mt19937

的合适种子：

// rd is an array to hold 29 bytes of seed data which covers the 226 bits we need */
std::array<unsigned char, 29> seed_data; 
std::random_device rd;
std::generate_n(seed_data.data(), seed_data.size(), std::ref(rd));
std::seed_seq seq(std::begin(seed_data), std::end(seed_data));

// Set the seed  for Mersenne *using the 29 byte sequence*
std::mt19937 g(seq);  

在Windows VC++/CLI上，您将收到一条警告，您希望使用上面的代码抑制该警告。因此，在文件顶部（在其他包含之前），您可以添加以下内容：

#define _SCL_SECURE_NO_WARNINGS 1

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gen

参数上的内容。它显示了编译器对“未指定源”的想法当你运行程序时，你只看到了相同的运行问题吗？即，如果你在运行之间等待5秒，你得到不同的输出吗？那就是C++ + CLI，而不是C++。fSfM。当然，SRAND的问题是它只需要一个无符号int，所以你很可能是有限的。大约2 ^ 32个可能的种子值。我说大概是因为一个种子的1是特殊的（许多实现也使得种子有0个特殊）。。但是使用32位int的种子组合要少得多。我不推荐直接使用srand/32位种子进行洗牌。您需要226位种子才能覆盖所有组合。我认为使用数组来容纳29个随机字节不会有什么区别。std:：mt19937是一个32位数字的生成器，因此洗牌的输入将再次是li斜接到32位数字。没有？@LyK

std::shuffle(cards.begin(),cards.end(), g);

#define _SCL_SECURE_NO_WARNINGS 1