在golang中保存随机状态

Question

有没有办法在golang math/rand包中保存随机状态？

我想将其序列化并存储以供以后使用，但随机状态是一个接口，并且接口下的具体结构未导出（因此 json.Marshall 显然无法使用）。

作为保存 rand.Source 对象的替代方法，我考虑只保存底层的 int64 种子值。您可以使用 rand.Seed 设置它，但我没有找到一种方法来获取种子值，以便可以保留它以供以后使用。

Answer 1

正如您已经指出的，

math/rand

包无法让您深入了解（伪）随机数生成器的当前状态（种子）。如果您需要这个，您必须自己实现它（如匿名者所述）。

如果您愿意：好的，假设您知道随机数生成器的内部状态相当于设置种子值

1234

的位置。这比种子是任何其他具体或“随机”数字更好吗？

这里有一个如何“模拟”访问生成器的种子值的提示：

假设您已经创建了

Rand

对象，您已经设置并使用了它（已经生成了一些随机数）。这个

Rand

对象也可以是

math/rand

包的默认/全局对象，它不必是一个独特的

Rand

。

您到达一个点，您希望按顺序保存随机数生成器的“状态”，以便稍后您可以从该点重复精确的伪随机序列。这需要获取当前的种子，稍后当您想从此时开始重复序列时，只需将存储的种子设置为

Rand

对象即可。问题：您无法访问种子。

但是你可以做的是设置一个新的种子，然后你就知道内部种子就是你刚刚设置的那个！所以要模拟一个

GetSeed()

（在

Rand

包的默认

math/rand

上）：

func GetSeed() int64 {
    seed := time.Now().UnixNano() // A new random seed (independent from state)
    rand.Seed(seed)
    return seed
}

要模拟

GetSeed()

或任何

Rand

（不是默认的）：

func GetSeed2(r rand.Rand) int64 {
    seed := time.Now().UnixNano() // A new random seed (independent from state)
    r.Seed(seed)
    return seed
}

保留随机性的“伪”部分

上面提出的

GetSeed()

使用当前时间来“重新播种”

Rand

对象。这将根据调用时间改变伪随机序列。这可能会也可能不会（在大多数情况下这不是问题）。

但是如果是这样，如果我们使用

Rand

对象本身来指定新种子（通过这样做，新种子将仅取决于当前状态 - 当前种子），我们可以避免这种情况：

func GetSeed() int64 {
    seed := rand.Int63() // A new pseudo-random seed: determined by current state/seed
    rand.Seed(seed)
    return seed
}

func GetSeed2(r rand.Rand) int64 {
    seed := r.Int63() // A new pseudo-random seed: determined by current state/seed
    r.Seed(seed)
    return seed
}

备注：

GetSeed()

功能旨在偶尔使用，例如当你想保存游戏时。正常用法是生成数千个随机数并仅调用

GetSeed()

once。

正如 Anonymous 所指出的，使用当前的伪随机数生成器算法，在某些“极端情况”下（例如，在每个生成的随机数之后调用 GetSeed()）这可能会导致生成的随机数出现循环，并且将返回先前生成的随机数序列。序列的长度可能约为几千。下面是一个示例，其中序列的长度为 8034：

Repetition Go Playground 示例

。 但是再次强调：这不是正常用法，

GetSeed()

是在每次随机数生成后有意调用的；这仅适用于您使用

Rand

本身生成新种子的情况。例如，如果您使用当前时间重新播种

Rand

对象，则不会发生重复。

Answer 2

一种方法是简单地从

http://golang.org/src/math/rand/rng.go

复制代码，并通过添加可以以您想要的方式编组状态的代码来对其进行调整。这将为您提供您自己的 rand.Source，您可以在

rand.New(myRandSource)

中使用它来生成随机数。

Answer 3

添加

包rand/v2支持保存和恢复状态。 您首先创建一个源并从该源创建一个生成器。然后，您可以编组源以捕获其当前状态，并解组到其中以恢复状态。

// create a source ( with better seed values than these ) 
src := rand.NewPCG(1, 2)
// create a generator
// and use r.Int(), etc. to generate numbers
r := rand.New(src)

// when you need, save the state:
b, err := src.MarshalBinary()
val := r.Int()

// and later... restore the state:
err = src.UnmarshalBinary(b)
newVal:= r.Int()

val

和

newVal

是相同的。完整示例：

https://play.golang.com/p/lV46qHX5WeL