在 c++11 中生成随机字节

Random bytes generation in c++11

本文关键字：随机 字节 c++11      更新时间：2023-10-16

我已经编写了一个函数来在uint8_t类型数组中产生随机字节，除非我用random_device对象播种它，否则它可以正常工作，但是当我播种时，有一些编译器错误。

法典：

#include <algorithm>
#include <random>
#include <functional>
#include <stdint>
void generateInitVector(uint8_t IV_buff[16])
{
using bytes_randomizer = std::independent_bits_engine<std::default_random_engine, CHAR_BIT, uint8_t>;
std::random_device rd;
bytes_randomizer bytes(rd);
std::generate(std::begin(IV_buff), std::end(IV_buff), std::ref(bytes));
}

编译器错误：

1. error: no matching function for call to 'begin(uint8_t*&)'|
2. error: request for member 'begin' in '__cont', which is of non-class type 'unsigned char*'|
3. error: request for member 'begin' in '__cont', which is of non-class type 'unsigned char* const'|
4. error: no matching function for call to 'end(uint8_t*&)'|
5. error: request for member 'begin' in '__cont', which is of non-class type 'unsigned char*'|
6. error: request for member 'end' in '__cont', which is of non-class type 'unsigned char* const'|
7. error: 'class std::random_device' has no member named 'generate'|

如果我在函数中定义一个uint8_t类型数组，就会发现

uint8_t data[16];
std::generate(std::begin(data), std::end(data), std::ref(bytes));  //and pass this array in `generate()`.

那么只剩下错误 7。 有什么解决方案吗？

这里的问题是，即使你的函数看起来像

void generateInitVector(uint8_t IV_buff[16])

它到底是什么，这要归功于数组衰减成指针是

void generateInitVector(uint8_t * IV_buff)

因此，由于您有指针，因此无法使用std::begin和std::end. 您需要做的是通过引用传递数组以使其保持为数组。 那看起来像

void generateInitVector(uint8_t (&IV_buff)[16])

现在您可以使用std::begin和std::end并维护数组的大小信息。 您甚至可以使用模板将其设置为通用大小，例如

template<std::size_t N>
void generateInitVector(uint8_t (&IV_buff)[N])
{
using bytes_randomizer = std::independent_bits_engine<std::default_random_engine, CHAR_BIT, uint8_t>;
std::random_device rd;
bytes_randomizer bytes(rd);
std::generate(std::begin(IV_buff), std::end(IV_buff), std::ref(bytes));
}

您也有问题

bytes_randomizer bytes(rd);

std::independent_bits_engine需要第一个模板参数类型的 PRNG。 您使用std::default_random_engine与std::random_device不同。 您需要更改其中一个以匹配另一个才能编译。例如：

template<std::size_t N>
void generateInitVector(uint8_t (&IV_buff)[N])
{
using bytes_randomizer = std::independent_bits_engine<std::default_random_engine, CHAR_BIT, uint8_t>;
std::default_random_engine rd;
bytes_randomizer bytes(rd);
std::generate(std::begin(IV_buff), std::end(IV_buff), std::ref(bytes));
}
int main()
{
uint8_t data[16];
generateInitVector(data);
}

编译得很好

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