Question

在注意到rand（）函数每次产生41的相同输出后，我使用srand（time（0））播种了生成器。这解决了重复输出的问题，但现在它给了我不断增加的数字。（I.E. 245,248,250,253,255,256）。我可以理解，由于系统时间的影响，它正在增加，但这是正常的吗？

这是我的计划：

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;

int main()
{

    int number;

    srand(time(0));

    cout << rand() % 1000;

    return 0;

}

我反复运行这个而不是循环。多次试验的输出： 285 295 305 311 325 334 344 354 355

Answer 1

来自MS的C ++ rand()使用最简单的随机生成器Linear congruential generator

这是它的代码：

int __cdecl rand (
    void
    )
{
    _ptiddata ptd = _getptd();

    return( ((ptd->_holdrand = ptd->_holdrand * 214013L
        + 2531011L) >> 16) & 0x7fff );
}

因此，每当你为你的函数设定种子时，你只需设置第一个值（如果你快速运行你的程序，它会不时地增加一些单位）

现在，如果您插入rand()值x+a的数学等式，其中x是上次调用函数的值，而a是自那次通话以来你的时间变化你会注意到：（（x + a）* 214013 + 2531011）＆gt;＆gt; 16 =（x * 214013 + 2531011 + a * 214013）＆gt; 16

因为您运行程序的速度非常快。您的a在0和5秒之间变化，让我们说。那么，当你将这个数字右移16位时，a*214013的最大值为1070065，最后得到的是16十进制数，这是近似很多你的新输出与你以前的输出不同（我说大约是因为你不能说（x * 214013 + 2531011 + a * 214013）＆gt;＆gt; 16 =（x * 214013 + 2531011＆gt;＆gt; 16）+（ a * 214013＆gt;＆gt; 16）因为携带而来）

Answer 2

这个错误每周大约出现一次：

如果您在调用rand（）之前每次都致电srand()，那么您根本不会获得随机数，您将获得当时的哈希函数。在循环外调用srand() ONCE，ON ON ONCE，最好是在程序的最开始，然后根据需要多次调用rand()来获取值。

没有生成＆＃34;一个随机数＆＃34;。如果在一系列程序调用中需要随机数，则别无选择，只能在程序外生成这些随机数。一种方法是从/dev/urandom（在Linux上）或使用CryptGenRandom（在Windows上）读取。另一种选择是使用硬件或random.org等服务。

你拥有的发电机有多重要 - 如果你为每一次通话播种，你没有得到随机数，你就会获得种子值的哈希函数。如果您的种子值变化足够快，并且散列函数非常好，那可能已经足够好了 - 但它仍然没有使用RNG算法。

Answer 3

我不知道你为什么会得到这些结果，但在C ++ 11中有更好的方法：

#include <random>
#include <iostream>
int main()
{
    auto rnd = std::default_random_engine(std::random_device{}());
    std::uniform_int_distribution<> dis(1, 999);
    std::cout << dis(rnd) << '\n';
}

Answer 4

rand的工作方式是您需要遵循两条规则：

您必须先播种（srand）和
您不希望在每次调用rand之前播种它。你只需要在整个序列之前播种一次。

所以为了真正测试你，你的代码看起来应该更像这样：

int main()
{
    srand(time(0));

    // Output a sequence of 100 random numbers, each less than 1000
    for ( int i = 0; i < 100; i++ )    
        cout << rand() % 1000 << endl;

    return 0;
}

如果程序必要时每次运行仅输出一个随机数，并且程序每秒运行一次或多次，那么time(0)可能不是合适的种子。也许使用clock_gettime(3)会在几毫秒内为您提供更多内容。

Answer 5

rand在运行时库中实现为线性同余生成器，其形式如下：

result = (seed * result + offset) % big_number

如果我们认为big_number是无限的并且您在t时间运行您的程序，那么

result = t * result + offset

如果您在很短的时间alpha之后再次运行该程序，那么

result = (t + alpha)* result + offset

如果运行时库使用较小的值初始化结果，则显示的结果将以alpha * result的小值递增。

用更高分辨率的计数器替换time()会大大改善这一点。例如，在x86上，rdtcs指令（通常作为编译器内部提供）几乎可以解决问题。

更好的解决方案是使用非线性同余生成器来种子rand()，就像Jesse Good建议的那样，也可以通过boost库在非c ++ 11编译器上使用。

如果可能的话，最好坚持使用c ++ 11随机生成器而不是c rand。

Answer 6

我最近碰到了同样的问题，发现Karoly Horvath对你原来问题的评论解决了这个问题，虽然它有点“hacky”。我看到返回值有可预测的增加，并且在rand()之后立即粘贴另一个srand()后，问题就消失了。我最终得到了这个：

srand(time(NULL));
rand();
int seed = rand();

我想弄清楚为什么这种情况发生了......但与此同时这很有效。

C ++可预测的Rand（）输出

6 个答案: