什么是在C++游戏中使用的好的随机数生成器？
我的考虑因素如下：
rand()，因此任何其他生成器都必须足够好，才能证明所有需要的改变是值得的。我对这个主题不太了解，所以我唯一想到的替代方案就是Mersenne Twister；它是否满足所有这些要求？还有更好的选择吗？
Mersenne Twister似乎是共识选择。但关于第4点呢？它真的比rand()好那么多吗？
让我在第2点上更加明确：玩家无法通过知道随机数来作弊。我希望它足够随机，以至于人们（至少是那些了解随机性的人）无法抱怨它，但我不担心预测。
这就是为什么我将速度列为首要考虑因素。
其他线程提到了Marsaglia的Xorshf生成器，但没有人发布代码。
static unsigned long x=123456789, y=362436069, z=521288629;
unsigned long xorshf96(void) { //period 2^96-1
unsigned long t;
x ^= x << 16;
x ^= x >> 5;
x ^= x << 1;
t = x;
x = y;
y = z;
z = t ^ x ^ y;
return z;
}
我在许多地方都使用过这个生成器。唯一失败的地方是当我尝试生成随机二进制矩阵时。对于大约95x95的矩阵，它开始生成太少或太多的奇异矩阵（我忘记了哪一个）。已经证明这个生成器等效于一个线性移位反馈寄存器。但除非你正在进行密码学或严肃的蒙特卡罗工作，否则这个生成器非常好用。
现在有比Mersenne Twister更好的选择。这里有一个名为WELL512的RNG，由Mersenne的设计者设计，10年后开发，是游戏的更好选择。该代码由Dr. Chris Lomont放入公共领域。他声称这个实现比Mersenne快40％，不会出现状态包含许多0位时的扩散和陷阱问题，并且代码明显更简单。它具有2 ^ 512的周期; PC需要超过10 ^ 100年才能循环遍历状态，因此足够大。
这里有一篇概述PRNG的论文，我在其中找到了WELL512的实现。 https://www.lomont.org/papers/2008/Lomont_PRNG_2008.pdf
所以-更快，更简单，由同样的设计师10年后创建，并且产生比Mersenne更好的数字。你怎么会错呢？ :)
更新（11-18-14）：修正错误（根据上面链接的论文将0xDA442D20UL更改为0xDA442D24UL）。
/* initialize state to random bits */
static unsigned long state[16];
/* init should also reset this to 0 */
static unsigned int index = 0;
/* return 32 bit random number */
unsigned long WELLRNG512(void)
{
unsigned long a, b, c, d;
a = state[index];
c = state[(index+13)&15];
b = a^c^(a<<16)^(c<<15);
c = state[(index+9)&15];
c ^= (c>>11);
a = state[index] = b^c;
d = a^((a<<5)&0xDA442D24UL);
index = (index + 15)&15;
a = state[index];
state[index] = a^b^d^(a<<2)^(b<<18)^(c<<28);
return state[index];
}
sizeof(unsigned long) * 8代替哪个部分？ - Shahbaz从英特尔网站上获取的两个好的替代方案:
1) fastrand - 它比std rand()快2.01倍。 该例程返回一个整数，输出值范围与C lib相似。
inline int fastrand() {
g_seed = (214013*g_seed+2531011);
return (g_seed>>16)&0x7FFF;
}
2）一个SSE版本（参见下面的链接）比标准rand()快约5.5倍，但它每次生成4个随机值，需要使用支持SSE的处理器（几乎所有处理器都支持），并且更加复杂。
long类型还是一个long long类型？ - JHBonarius乔治·马萨利亚已经开发出目前可用的一些最好、最快速的随机数生成器，倍增进位随机数生成器是其中一个值得注意的均匀分布算法。
=== 2018-09-12 更新 ===
为了我的工作需要，我现在正在使用Xoshiro256**，它是Marsaglia XorShift的一种演化/更新版本。
=== 2021-02-23 更新 ===
.NET 6(目前处于预览版阶段)中 System.Random 的实现已更改为使用 xoshiro256**，但仅适用于无参数构造函数。接受种子的构造函数将继续使用旧的 PRNG 以保持向后兼容性。有关更多信息，请参见Improve Random (performance, APIs, ...)
购买一台便宜的网络摄像头和一款电离烟雾探测器。拆开它们两个，烟雾探测器含有少量放射性物质——γ波源——这将导致向您的网络摄像头发射光子。那就是你的真正随机源 :)
梅森旋转发生器在工业中很常见，尤其是因为它适合于SIMD并且可以非常快速地生成。 Knuth 也很受欢迎（谢谢David）。
在大多数游戏应用中，速度真的是至关重要的因素，因为玩家更容易抱怨低帧率，而不是抱怨生成3时，在前面依次出现7、2和9时存在轻微偏差。
当然，唯一的例外是赌博，但是你的相关许可机构将明确规定你可以使用哪些算法。
RdRand CPU指令以获取16位、32位或64位随机数应该是生成随机数最快的方法，如 这里所述。请滚动到页面中部查看代码示例。在该链接中，还有一个检查当前CPU是否支持RdRand指令的代码示例，并且还可以参考维基百科中的说明来执行此操作。
相关问题: 如何使用 sandy bridge 硬件真随机数生成器?（尽管根据维基百科，RdRand 指令首次出现在 Ivy Bridge 中，而不是 Sandy Bridge 架构，正如那个问题所说的那样）
基于_rdrand64_step()的C++示例代码：
#include <immintrin.h>
uint64_t randVal;
if(!_rdrand64_step(&randVal)) {
// Report an error here: random number generation has failed!
}
// If no error occured, randVal contains a random 64-bit number
rdrand 实际上很慢。请参见 https://software.intel.com/en-us/articles/intel-digital-random-number-generator-drng-software-implementation-guide 的3.4.1节和https://dev59.com/qGkv5IYBdhLWcg3wlR71。在一个快速的基准测试中，`xorshift128` 的时钟速度大约比 rdrand32 快13倍。英特尔声称每个线程持续70-200 MB/s。 - ZachB
:%s/rand/newrand/g，它会将每个'rand'实例替换为您新函数的名称。更不用说大多数好的编辑器都内置了搜索/替换的方法。上次我检查过，甚至Windows记事本也有这个功能。如果该函数参数有所不同，您始终可以编写一个包装器来最小化您需要执行的重复编辑量。 - Braden Best#undef RAND_MAX之后加上#define RAND_MAX [new max]即可。 - Braden Best