static const uint32_t seed = static_ca...
Создано: 16 августа 2025 г.
Отвечено с использованием GPT-5 Thinking от Chat01
Создано: 16 августа 2025 г.
Отвечено с использованием GPT-5 Thinking от Chat01
textstatic const uint32_t seed = static_cast<uint32_t>(reinterpret_cast<uintptr_t>(&seed)); - этот тип создания случайного сида мне не подходит мне нужна генерация случайного seed чтобы это происходило как можно быстрее в управляемой среде я не могу использовать аппаратные способы генерации seed в NetFramework c++/cll CLR WinForms но мне возможно подойдёт псевдоаппаратный или смешанный способ, вариативность неважна, возможно всего несколько тысяч генераций мне подойдут, важна в первую очередь скорость, на счету каждая пикосекунда
Если важна ТОЛЬКО скорость (а вариативность «так себе» ок), не ходите за тиками/системными вызовами и не трогайте крипто-API. Самый быстрый сид в управляемой среде — это монотонный счётчик + дешёвое перемешивание битов. Это одна атомарная операция и несколько целочисленных инструкций без переходов в ядро. Ниже готовые варианты для C++/CLI (.NET Framework, WinForms).
cpp// FastSeed32.h #pragma once using namespace System; using namespace System::Threading; public ref class FastSeed32 sealed { private: static Int32 g; // CLR инициализирует нулём public: // Одна атомарная операция + "аваланш"-миксы (Murmur3 fmix32) static __forceinline UInt32 Next() { UInt32 x = (UInt32)Interlocked::Increment(g); // уникальность в процессе x *= 0x9E3779B9u; // Weyl step (распространяет биты) // MurmurHash3 fmix32 — дешёвый и качественно рассеивает x ^= x >> 16; x *= 0x85EBCA6Bu; x ^= x >> 13; x *= 0xC2B2AE35u; x ^= x >> 16; return x; } }; // FastSeed32.cpp #include "FastSeed32.h" Int32 FastSeed32::g = 0;
Почему это быстро: Interlocked::Increment
— всего одна атомарная инстр. на шине + несколько умножений/сдвигов. Никаких вызовов ОС/таймеров. Для «пару тысяч» вызовов — идеально.
Вариативность: достаточно, чтобы сиды не были одинаковыми и хорошо «распылёнными» для обычного PRNG (xorshift/PCG и т.п.).
cpp// FastSeed64.h #pragma once using namespace System; using namespace System::Threading; public ref class FastSeed64 sealed { private: static Int64 g; // счётчик public: static __forceinline UInt64 Next() { // Weyl-последовательность: добавляем "золотую" константу атомарно const __int64 gamma = 0x9E3779B97F4A7C15ll; UInt64 x = (UInt64)Interlocked::Add(g, gamma); // SplitMix64 — эталонно дешёвый и «аваланшный» миксер x ^= x >> 30; x *= 0xBF58476D1CE4E5B9ull; x ^= x >> 27; x *= 0x94D049BB133111EBull; x ^= x >> 31; return x; } }; // FastSeed64.cpp #include "FastSeed64.h" Int64 FastSeed64::g = 0;
Где удобно: если основной ГПСЧ 64-битный (PCG64, xoroshiro/ xoshiro и т.п.) — кормите его таким сидом напрямую или возьмите нижние 32 бита при необходимости.
Если хотите слегка «подсолить» счётчик без заметной потери скорости, подмешивайте аппаратный счётчик QPC не каждый раз, а, скажем, раз на 32 вызова:
cppusing namespace System::Diagnostics; static __forceinline UInt32 NextSeed32_Spiced() { static Int32 g = 0; UInt32 x = (UInt32)Interlocked::Increment(g) * 0x9E3779B9u; // Раз в 32 вызова — QPC. Stopwatch::GetTimestamp() быстрый, но всё же дороже инкремента. if ((x & 31u) == 0u) { UInt64 t = (UInt64)Stopwatch::GetTimestamp(); x ^= (UInt32)(t ^ (t >> 32)); } // fmix32 x ^= x >> 16; x *= 0x85EBCA6Bu; x ^= x >> 13; x *= 0xC2B2AE35u; x ^= x >> 16; return x; }
Это остаётся очень быстрым: 31 вызов — только инкремент+миксы, 1 — с добавкой QPC.
Опционально. Вы писали, что «аппаратные способы» нежелательны, но «псевдоаппаратный/смешанный» вариант ок. Тогда лучший источник —
__rdtsc()
(без переходов в ядро):
cpp#include <intrin.h> static __forceinline UInt32 NextSeed32_TSC() { UInt64 t = __rdtsc(); // десятки тактов, очень дёшево UInt32 x = (UInt32)(t ^ (t >> 32)); // fmix32 x ^= x >> 16; x *= 0x85EBCA6Bu; x ^= x >> 13; x *= 0xC2B2AE35u; x ^= x >> 16; return x; }
На современных системах это, как правило, монотонный TSC и работает молниеносно. Если вызываете в плотной петле, добавьте Weyl-шаг x += 0x9E3779B9u;
перед миксом, чтобы разнести соседние значения.
cppstatic const uint32_t seed = static_cast<uint32_t>(reinterpret_cast<uintptr_t>(&seed));
Interlocked::Add(g, 32*gamma)
один раз, а затем локально разверните 32 шага Weyl без атомиков.DateTime::UtcNow
, Guid::NewGuid()
, RNGCryptoServiceProvider
/RandomNumberGenerator
— это на порядки медленнее (системные вызовы/крипто).Если под ваш сценарий подходит «макс. скорость, умеренная уникальность» — берите вариант (1) или (2). Если допустимо «смешанное», и нужна чуть лучшая вариативность без потери скорости — добавьте специи из (3), либо напрямую используйте (4).