Question

编程珍珠第12章的第一个问题是：

C库rand（）函数通常返回大约15个随机位。使用该函数实现函数bigrand（）以返回至少30个随机位...

这是作者给出的解决方案：

int bigrand()
{
    return RAND_MAX*rand() + rand(); // why add the rand() in the last 
}

为什么作者在乘法后添加对rand的调用？

Answer 1

如果没有额外的rand()，结果将是RAND_MAX的倍数，因此甚至不会模糊随机。

事实上，您展示的代码并不完全正确，应该是

int bigrand()
{
    return (RAND_MAX+1)*rand() + rand(); // why add the rand() in the last 
}

对于某些x，

RAND_MAX几乎总是2 ^ x-1。如果没有+1 RAND_MAX*rand()和rand()之间存在重叠，那么您实际上会添加两个随机数字，这会使随机性发生偏差（例如，将两个骰子组合在一起）。

添加额外的1使其为2的幂，因此RAND_MAX*rand()的底部x位全为0;额外的rand()填写底部位。这更像是将第一个rand（）向左移动而在第二个中移动。或者

请注意，此方法仅适用于生成一些非关键测试数据，但如果需要真正的线性随机性，则不应使用此方法;如果需要30位，则应使用真正的30位（或更多）随机数生成器。

Answer 2

解决方案的问题是：

C库rand（）函数通常返回大约15个随机位。使用该函数实现函数bigrand（）以返回至少30个随机位...

一种直接的方法是组合2 rand()个调用的输出，填充必要的位数，每次15个。此

RAND_MAX * rand()

填充最重要的15位，其余部分负责处理。

如果RAND_MAX的值使int类型溢出（在我的系统上，我找到#define RAND_MAX 0x7fffffff），这当然是未定义的行为。如果rand规范稍微严格一些，例如要说只有最低15位是随机的（一种不太可能和虚构的情况），我们可以这样做：

int bigrand(void)
{
    return ((rand() & 0x7fff) << 15) | (rand() & 0x7fff);
}