使用Java的RNG获取种子，使用getInt(int n)方法。

Question

使用Java的RNG获取种子，使用getInt(int n)方法。

javarandomrandom-seed

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我对Java RNG的工作原理非常感兴趣。我已经了解到使用getLong()方法和getInt()方法以及两个值非常容易。我想知道如何使用getInt(int n)方法获取种子，已知n的值。

由于getInt(n)通常使用val = bits % n;并重复此过程，直到bits - val + (n-1) >= 0)，其中bits是next(31)，因此val == bits (mod n)。

我已经尝试过暴力测试所有与初始值同余的数字对，但这对计算机来说非常耗时和困难。

还有其他方法可以高效地获取种子吗？

- mcat

你在哪里看到使用 getLong 很容易？另外，你是指第一次调用 getInt 还是任意调用？ - Julián Urbano

请翻译以下与编程相关的内容从英文到中文。只返回翻译后的文本：https://dev59.com/HGUp5IYBdhLWcg3wf3us 和不带参数调用getInt()两次。 - mcat

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- jmiserez · Accepted Answer

您应该能够使用反射来实现此功能:

Random r = new Random(1);

Field f;
try {
    f = r.getClass().getDeclaredField("seed");
    f.setAccessible(true);
    AtomicLong seed = (AtomicLong) f.get(r);
    System.out.println("seed: " + seed);

    f = r.getClass().getDeclaredField("mask");
    f.setAccessible(true);
    Long mask = (Long) f.get(r);
    System.out.println("mask: " + mask);

    f = r.getClass().getDeclaredField("multiplier");
    f.setAccessible(true);
    Long multiplier = (Long) f.get(r);
    System.out.println("multiplier: " + multiplier);


    long initialSeed = (seed.longValue() ^ multiplier);
    System.out.println("restored initial seed: " + initialSeed);
} catch (NoSuchFieldException e1) {
} catch (SecurityException e2) {
} catch (IllegalAccessException e3) {
} catch (IllegalArgumentException e4) {
}

我的机器上的输出：

seed: 25214903916
mask: 281474976710655
multiplier: 25214903917
restored initial seed: 1

当设置了seed时，值会被打乱：

public Random(long seed) {
    if (getClass() == Random.class)
        this.seed = new AtomicLong(initialScramble(seed));
    else {
        // subclass might have overriden setSeed
        this.seed = new AtomicLong();
        setSeed(seed);
    }
}

private static long initialScramble(long seed) {
    return (seed ^ multiplier) & mask; // (seed XOR multiplier) AND mask
}

然而，掩码和乘数只是被定义为：

private static final long mask = (1L << 48) - 1;
private static final long multiplier = 0x5DEECE66DL;

由于掩码mask在最低有效的48位上都是1，并且异或操作是可逆的，因此只有当初始种子小于(1L << 48)，即2^48时，才能获取回初始种子:

以下为输出结果:

Random r = new Random((1L << 48)-1);

seed: 281449761806738
mask: 281474976710655
multiplier: 25214903917
restored initial seed: 281474976710655

并且针对：

Random r = new Random((1L << 48));

seed: 25214903917
mask: 281474976710655
multiplier: 25214903917
restored initial seed: 0

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