如何用C++11标准库<random>实现与srand()、rand()完全一致的随机序列

这一需求无法实现跨平台/跨编译器的通用适配，但在固定编译运行环境下可以实现。

具体说明 #

• C++标准从未规定rand()的底层实现逻辑，不同运行时库的rand()实现差异极大：常见的glibc环境使用参数为a=1103515245、c=12345、m=2^31的线性同余生成器（LCG），返回生成值的高16位作为结果；MSVC环境使用参数为a=214013、c=2531011、m=2^31的LCG，返回生成值的高15位作为结果。
• 若你明确当前代码运行环境的rand()算法参数，可直接用C++11 <random>库提供的std::linear_congruential_engine模板配置对应参数，再匹配对应输出截断逻辑，即可得到与rand()完全一致的输出序列，同时该引擎对象本身支持直接读写状态，可完美解决你需要保存/恢复随机数生成器状态的需求。
• 如果你的代码需要跨不同编译器、不同操作系统运行，无法实现全局统一的匹配：因为不同平台原生rand()的输出本身就不统一，这是rand()的原生设计缺陷，和<random>库无关。

代码示例（适配glibc环境rand()） #

#include <random>

// 配置与glibc rand()一致的LCG参数
std::linear_congruential_engine<uint32_t, 1103515245, 12345, 1ULL << 31> g_rand_gen;

// 等价于glibc的rand()调用
int compatible_rand()
{
    return static_cast<int>((g_rand_gen() >> 16) & 0x7FFF);
}

// 等价于srand(seed)初始化
void compatible_srand(unsigned int seed)
{
    g_rand_gen.seed(seed);
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user122049