Question

在C / C ++中，当我们想要获得随机整数时，我们通常会使用rand()和srand()。但是当我试图自己重写它时，我发现很难理解算法。该函数很容易写成几行，但公式是误解。

主要公式：

ptd->_holdrand = ptd->_holdrand * 214013L + 2531011L;

原始代码涉及：

void __cdecl srand (unsigned int seed)
{
    _getptd()->_holdrand = (unsigned long)seed;
}

int __cdecl rand (void)
{
    _ptiddata ptd = _getptd();
    return ( ((ptd->_holdrand = ptd->_holdrand * 214013L + 2531011L) >> 16) & 0x7fff );
}

Answer 1

这只是模数运算。你是乘以并加上一个以2 ^ 32为模的数字（例如），并将高16位作为“随机”数返回。因为你正在增加和增加与模数相互作用的数字，这会产生一些均匀分布的数字。

仔细选择这两个数字非常重要。例如，如果你使用了“* 4”和“+ 8”，你可能不会经历很多随机性。

此方案称为linear congruential。

Answer 2

伪随机数生成器是Linear Congruential Generator。

Answer 3

你可以在本月（7-2011）博士Dobb杂志上发表的一篇优秀文章中找到线性同余发生器（LCG）和其他类似系列或伪随机发生器的解释，以及这些特定常数的选择。（DDJ）：Fast, High-Quality, Parallel Random-Number Generators: Comparing Implementations。

我认为您需要在DDJ的网站（免费）注册才能阅读本文的第一部分（link），但如果您使用的是C ++和数学，那么无论如何都应该这样做......

Answer 4

在调用rand之前，因为srand的man页面指示“如果没有提供种子值，rand（）函数会自动播种，值为1”，那么调用rand的更好方法是首先调用srand将“将其参数设置为rand（）返回的新伪随机整数序列的种子”。

作为示例，请考虑以下awk，nawk，gawk代码，该代码在bash shell脚本中用于创建新的（随机）mac地址 - 即代码片段中引用的.genmacaddr：

enter code here
BEGIN {
     n0 = "00"
     srand()
     n1 = sprintf("%02x", int(255 * rand()))
     n2 = sprintf("%02x", int(255 * rand()))
     n3 = sprintf("%02x", int(255 * rand()))
     n4 = sprintf("%02x", int(255 * rand()))
     n5 = sprintf("%02x", int(255 * rand()))
     print n0":"n1":"n2":"n3":"n4":"n5
}

bash shell脚本中的代码片段是：

enter code here
ifconfig eth0 down
newmacaddr=`nawk -f .genmacaddr -`
ifconfig eth0 hw ether $newmacaddr
ifconfig eth0 up

如果我没有弄错的话，srand的种子值是从系统时钟得到的。

我希望这有助于您了解可行的编码解决方案。

Answer 5

如前所述，这是一个线性同余，（如果你想深入评论这些如何生成伪随机值，你可以查看一下）

种子存储在_getptd（） - ＆gt; _holdrand（以下称为holdrand）

这段代码通过正常的乘法和加法步骤“工作”，然后溢出holdrand到得到隐含的“模数”0x100000000。

我之所以提到这一点，是因为它并不是很明显，而且通常不被认为是好的风格。

从技术上说，溢出整数变量是一种未定义的行为，但在大多数平台上它是可以预测的，所以微软的工程师忽略了这个问题。

理解Visual C ++的rand（）函数的算法

5 个答案: