提问人:Ivan Prodanov 提问时间:4/20/2009 最后编辑:Selim YildizIvan Prodanov 更新时间:3/22/2023 访问量:246338
随机数生成器只生成一个随机数
Random number generator only generating one random number
问:
我有以下功能:
//Function to get random number
public static int RandomNumber(int min, int max)
{
Random random = new Random();
return random.Next(min, max);
}
我怎么称呼它:
byte[] mac = new byte[6];
for (int x = 0; x < 6; ++x)
mac[x] = (byte)(Misc.RandomNumber((int)0xFFFF, (int)0xFFFFFF) % 256);
如果我在运行时使用调试器单步执行该循环,我会得到不同的值(这是我想要的)。
但是,如果我在该代码下方两行放置一个断点,则数组的所有成员都具有相等的值。mac
为什么会这样?
答:
每次执行此操作时,都会使用时钟进行初始化。这意味着在紧密循环中,您多次获得相同的值。您应该保留一个 Random 实例,并在同一实例上继续使用 Next。new Random()
//Function to get a random number
private static readonly Random random = new Random();
private static readonly object syncLock = new object();
public static int RandomNumber(int min, int max)
{
lock(syncLock) { // synchronize
return random.Next(min, max);
}
}
编辑(见评论):为什么我们需要这里?lock
基本上,将更改实例的内部状态。如果我们从多个线程同时这样做,你可能会争辩说“我们只是让结果更加随机”,但我们实际上所做的是破坏内部实现,我们也可能开始从不同的线程获得相同的数字,这可能是一个问题 - 也可能不是。然而,对内部发生的事情的保证是更大的问题;因为不对线程安全做出任何保证。因此,有两种有效的方法:Next
Random
Random
- 同步,这样我们就不会同时从不同的线程访问它
- 每个线程使用不同的实例
Random
两者都可以;但是,同时将多个调用方的单个实例互斥只是自找麻烦。
实现了这些方法中的第一种(也是更简单的);但是,另一种方法可能是:lock
private static readonly ThreadLocal<Random> appRandom
= new ThreadLocal<Random>(() => new Random());
然后,这是每个线程的,因此无需同步。
评论
lock(random)
lock (syncObject)
random.Next()
lock (syncObject)
lock
Random
我宁愿使用以下类来生成随机数:
byte[] random;
System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider prov = new System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider();
prov.GetBytes(random);
评论
public static int Next(int min, int max) ...
new
Next
1)正如Marc Gravel所说,尝试使用一个随机生成器。将它添加到构造函数中总是很酷的:System.Environment.TickCount。
2)一个提示。假设您要创建 100 个对象,并假设每个对象都应该有自己的随机生成器(如果您在很短的时间内计算随机数的负载,这很方便)。如果你在一个循环中这样做(生成 100 个对象),你可以这样做(以确保完全随机):
int inMyRandSeed;
for(int i=0;i<100;i++)
{
inMyRandSeed = System.Environment.TickCount + i;
.
.
.
myNewObject = new MyNewObject(inMyRandSeed);
.
.
.
}
// Usage: Random m_rndGen = new Random(inMyRandSeed);
干杯。
评论
Random()
Random(Environment.TickCount)
Random()
TickCount+0
TickCount+1
Mark 的解决方案可能非常昂贵,因为它每次都需要同步。
我们可以通过使用特定于线程的存储模式来满足同步的需求:
public class RandomNumber : IRandomNumber
{
private static readonly Random Global = new Random();
[ThreadStatic] private static Random _local;
public int Next(int max)
{
var localBuffer = _local;
if (localBuffer == null)
{
int seed;
lock(Global) seed = Global.Next();
localBuffer = new Random(seed);
_local = localBuffer;
}
return localBuffer.Next(max);
}
}
测量这两种实现,您应该会看到显着差异。
评论
Random
ThreadLocal<T>
_local
ThreadStatic
var localBuffer
ThreadStatic
lock
为了便于在整个应用程序中重用,静态类可能会有所帮助。
public static class StaticRandom
{
private static int seed;
private static ThreadLocal<Random> threadLocal = new ThreadLocal<Random>
(() => new Random(Interlocked.Increment(ref seed)));
static StaticRandom()
{
seed = Environment.TickCount;
}
public static Random Instance { get { return threadLocal.Value; } }
}
然后,您可以使用静态随机实例和以下代码
StaticRandom.Instance.Next(1, 100);
我的答案是:
只是重申正确的解决方案:
namespace mySpace
{
public static class Util
{
private static Random rnd = new Random();
public static int GetRandom()
{
return rnd.Next();
}
}
}
因此,您可以调用:
var i = Util.GetRandom();
贯穿始终。
如果你严格需要一个真正的无状态静态方法来生成随机数,你可以依靠一个.Guid
public static class Util
{
public static int GetRandom()
{
return Guid.NewGuid().GetHashCode();
}
}
它会慢一点,但可能比 ,至少从我的经验来看,它可能比 更随机。Random.Next
但不是:
new Random(Guid.NewGuid().GetHashCode()).Next();
不必要的对象创建会使它变慢,尤其是在循环下。
而且永远不要:
new Random().Next();
它不仅速度较慢(在循环内),而且它的随机性是......好吧,在我看来不是很好。.
评论
Random
Random
Guid+Hash
Guid+Hash
)
Random
Guid.NewGuid().GetHashCode()
new Random(Guid.NewGuid().GetHashCode())
Random
Random
GetHashCode
有很多解决方案,这里有一个:如果你只想数字擦除字母,该方法会收到一个随机数和结果长度。
public String GenerateRandom(Random oRandom, int iLongitudPin)
{
String sCharacters = "123456789ABCDEFGHIJKLMNPQRSTUVWXYZ123456789";
int iLength = sCharacters.Length;
char cCharacter;
int iLongitudNuevaCadena = iLongitudPin;
String sRandomResult = "";
for (int i = 0; i < iLongitudNuevaCadena; i++)
{
cCharacter = sCharacters[oRandom.Next(iLength)];
sRandomResult += cCharacter.ToString();
}
return (sRandomResult);
}
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Random
每次执行时
Random random = new Random (15);
即使你执行数百万次也没关系,你将始终使用相同的种子。
如果您使用
Random random = new Random ();
你会得到不同的随机数序列,如果黑客猜到了种子,而你的算法与你的系统安全有关——你的算法被破坏了。我你执行 mult。在此构造函数中,种子由系统时钟指定,如果在很短的时间内(毫秒)创建多个实例,则它们可能具有相同的种子。
如果需要安全随机数,则必须使用该类
System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider
public static int Next(int min, int max)
{
if(min >= max)
{
throw new ArgumentException("Min value is greater or equals than Max value.");
}
byte[] intBytes = new byte[4];
using(RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider())
{
rng.GetNonZeroBytes(intBytes);
}
return min + Math.Abs(BitConverter.ToInt32(intBytes, 0)) % (max - min + 1);
}
用法:
int randomNumber = Next(1,100);
评论
It does not matter if you execute it millions of times, you will always use the same seed.
除非您自己指定种子,否则情况并非如此。
new RNGCryptoServiceProvider()
Next
private static RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider();
using
rng.GetNonZeroBytes(intBytes);
我通过使用 Rnd() 函数解决了这个问题:
Function RollD6() As UInteger
RollD6 = (Math.Floor(6 * Rnd())) + 1
Return RollD6
End Function
当表单加载时,我使用 Randomize() 方法来确保我不会总是从运行到运行获得相同的随机数序列。
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始终获得一个正随机数。
var nexnumber = Guid.NewGuid().GetHashCode();
if (nexnumber < 0)
{
nexnumber *= -1;
}
评论
在 Visual Basic 中,这可行(可能可以转换为 C#,如果不是 DLL 引用可以成为解决方案):
Private Function GetRandomInt(ByVal Min As Integer, ByVal Max As Integer) As Integer
Static Generator As System.Random = New System.Random()
Return Generator.Next(Min, Max)
End Function
我用这个:
int randomNumber = int.Parse(Guid.NewGuid().ToString().FirstOrDefault(Char.IsDigit).ToString().Replace("\0", "0"));
性能:在我的 PC 上生成 100 万个随机数:711 毫秒。
如果 Guid 不包含任何数字(我不知道这是否可能),则结果将使用 0。
您可以使用如下代码:
public static class ThreadSafeRandom
{
private static readonly Random _global = new Random();
private static readonly ThreadLocal<Random> _local = new ThreadLocal<Random>(() =>
{
int seed;
lock (_global)
{
seed = _global.Next();
}
return new Random(seed);
});
public static Random Instance => _local.Value;
}
此代码可以按原样使用,也可以通过 NuGet 包 ThreadSafeRandomizer 使用。
编辑:从.NET 6.0开始,您可以改用。您仍然可以使用上述包,该包在上述代码或预处理器指令之间进行选择。Random.Shared.Next()
Random.Shared
从 .NET 6 开始,该类现在配备了一个名为 Shared
的静态属性:Random
提供线程安全的 Random 实例,可从任何线程并发使用。
你可以这样使用它:
// Function to get random number
public static int RandomNumber(int min, int max)
{
return Random.Shared.Next(min, max);
}
访问线程安全对象的开销很小,因此,如果您计划
尽可能快地在单个线程上生成数百万个随机数,最好创建一个专用实例,而不是依赖 .Random
Shared
为什么会这样?
如前所述,每次调用时,您都会获得使用相同时钟初始化的 Random 类的新副本(因此它返回相同的值)。new Random()
现在,从 .NET 6 开始,有一种易于使用且线程安全的替代方案:Random.Shared
在您的示例中,您可以删除所有函数,然后使用以下代码(具有相同的逻辑,但现在它可以正常工作):RandomNumber
byte[] mac = new byte[6];
for (int x = 0; x < 6; ++x)
mac[x] = (byte)(Random.Shared.Next(0, 255));
评论
new Random().Next((int)0xFFFF, (int)0xFFFFFF) % 256);
.Next(0, 256)
Rand.Next(int, int)