如何在C（Linux）中'随机化（）'随机数？

Question

尝试在C中生成随机数，rand（）每次编译代码时都不生成不同的数字，任何人都可以告诉我如何使用srand（）或告诉我任何其他生成方法。

Answer 1

为了生成pseudorandom个数字序列，生成器需要为seeded。种子完全决定了将要产生的数字序列。在C中，如您所示，您可以使用srand播种。根据{{​​1}}手册页，没有明确的种子意味着生成器将使用1作为种子。这就说明了为什么你总能看到相同的数字（但要记住，序列本身非常随机，质量取决于所使用的生成器，即使每次序列相同）。

用户mzabsky指出，获取对用户感觉随机的种子的一种方法是随着时间播种。另一种常见的方法（我刚刚看到mzabsky也指出 - 抱歉）是使用系统的随机数生成器的内容为生成器播种，该生成器从由鼠标移动，磁盘定时等事物提供的熵池中提取。无法从系统生成器中抽取大量随机性，因为它无法收集足够的熵。但如果您只是从中绘制种子，您将随机选择程序中的一系列随机数。以下是在Linux上使用C语言的示例：

srand(3)

根据康拉德迈耶的回答，我想我会详细说明一下。我将随机数的使用分为三类：

1. 变化。如果您使用随机数在例如游戏中创建看似随机或变化的行为，则无需非常认真地考虑该主题或选择合适的种子。随着时间的推移播种，如果结果不够好，请看一些其他解决方案。在这种情况下，即使相对较差的RNG也会看起来足够随意。
2. 科学模拟。如果您使用随机数进行科学工作，例如蒙特卡罗计算，则需要注意选择良好生成器。你的种子应该固定（或用户可更改）。你不想要变异（在上面意义上）;你想要确定性行为，但要有良好的随机性。
3. 加密。你会非常小心。这可能超出了这个主题的范围。

Answer 2

这是常用的解决方案：

srand ( time(NULL) );

所有C代码的执行都是确定性的，因此每次调用srand时都必须引入不同的代码。在这种情况下，是时候了。

或者您可以从/dev/random读取数据（打开它就像任何其他文件一样）。

Answer 3

如果您使用的是不提供/ dev / random的操作系统，请使用如下所示的内容

timeval t1;
gettimeofday(&t1, NULL);
srand(t1.tv_usec * t1.tv_sec);

这段代码可以轻松移植到其他操作系统。

要改善种子，您可以将上面显示的时间产品（可能使用MD5或校验和算法）与主机的MAC地址结合起来。

timeval t1;
gettimeofday(&t1, NULL);
unsigned int seed = t1.tv_usec * t1.tv_sec;

unsigned char mac_addr[6];
getMAC(&mac_addr);
improveSeedWithMAC(&seed, mac_addr) ; // MD5 or checksum ...

srand(seed);

Answer 4

小心; Linux上的rand(3)联机帮助页指出，某些平台上的rand()实现在低阶位上没有提供良好的随机性。因此，您可能希望使用库来获取实际随机数。 Glib提供了有用的功能，例如g_random_int_range()，可以更好地满足您的目的。