在C++中生成随机字符串的最有效方法是什么？
在C++中生成随机字符串的最有效方法是什么？
提问于 2020-08-11 12:20:51
我需要高效地生成随机字符串。在下面，您将看到我的第一次尝试。我用gcc和-O3优化级别编译了代码。使用18.5秒生成长度为64的10^7随机字符串：
#include <iostream>
#include <random>
#include <algorithm>
std::string chars {"abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ1234567890!@#$%^&*()`~-_=+[{]{|;:'\",<.>/?"};
std::random_device rd;
std::mt19937 generator(rd());
std::string rand_str (int length) {
std::string output (chars);
std::shuffle(output.begin(), output.end(), generator);
return output.substr(0, length);
}
int main() {
std::string str;
for (long i=0; i<10000000; ++i)
str = rand_str (64);
}我在std::sample中签了c++17，它并不比上面的方法更快。此外，它不会改变字符的顺序，因此它并不是真正的随机。
编辑： std::shuffle不是一个好的选择，因为它不允许重复。基于注释，我修改了代码。这一次，10^7随机数所需的时间超过9分钟。
std::string rand_str (size_t length) {
const size_t char_size = chars.size();
std::uniform_int_distribution<> random_int (0, char_size - 1);
std::string output;
for (size_t i=0; i<length; ++i)
output.push_back(chars[random_int(generator)]);
return output;
}问题
- 在现代C++?
中有没有更有效的方法来做到这一点？
我很感激任何改进代码的建议。
回答 1
Stack Overflow用户
发布于 2020-08-11 13:27:50
#include <iostream>
#include <random>
#include <algorithm>
#include <chrono>
std::string chars {"abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ1234567890!@#$%^&*()`~-_=+[{]{|;:'\",<.>/?"};
std::random_device rd;
std::mt19937 generator(rd());
std::string rand_str(int length) {
std::string output;
output.reserve(length);
while(length>0)
{
auto randNumb = generator();
while(randNumb > 93 && length--)
{
output.push_back(chars[randNumb%93]);
randNumb/=93;
}
}
return output;
}
int main() {
auto startTP = std::chrono::system_clock::now();
std::string rand_bytes;
for (long i=0; i<10000000; ++i)
rand_bytes = std::move(rand_str(64));
auto endTP = std::chrono::system_clock::now();
std::cout << "This took: " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(endTP-startTP).count() << std::endl;
}这在我的机器上大约需要3秒。诀窍是尽可能少地调用随机数生成器，并且只分配一次内存。
我正在做的是将randNumber从基数10转换为基93(字符的长度)。在此之后，我使用每一个基93位数作为不同的随机数。这为每个生成的随机数提供了大约5个数字。
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原文链接：
https://stackoverflow.com/questions/63358009
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