C/C++中随机数的获取: 伪随机函数

深藏阁楼爱情的钟 2022-08-05 11:10 198阅读 0赞

**1. C库中的伪随机函数rand的实现**

《The GNU C Library》里说的，大概如下：

公式： Y=(a\*X+c)mod m

其中,a，c，m都是常数

一种取值是：

a = 0x5DEECE66D = 25214903917

c = 0xb = 11

m = 2^48

用上面的公式可以这样写：

![复制代码][copycode.gif]

\_\_int64 rand ()  
\{  
static \_\_int64 r =  0;  
const \_\_int64 a =  25214903917;  
const \_\_int64 c =  11;  
const \_\_int64 m =  1 <<  48;  
r = (r \* a + c) % m;  
return r;  
\}

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**2. ASNI 随机数生成的理解**  
ANSI中和随机数生成相关的函数是rand()和srand()。  
rand()函数的原理：y=(a\*x+b)mod n  
ANSI通过记录最近生成的数来产生伪随机数。每次调用rand时，它取最近生成的一个数，对这个数执行一系列的操作，产生下一个数。  
所以，在程序中如果多次调用rand的话，会生成不同的随机数。  
但是，如果你多次运行同一个程序的话，产生的随机数序列是一样的，为什么会这样呢？主要是rand在设计的时候需要一个种子，这个种子作为整个随机数过程的起始值。开始运行程序时这个值是库里给定的，所以每次运行程序产生的随机数序列是一样的。  
如果想产生不同的序列的话，就需要改变初始种子。使用srand函数用来设定种子。  
可以利用每次运行程序时的时间来作为种子。这样就会产生不同的序列。

**3. 随机数计算的相关**

关于time\_t time（0）  
    time\_t 被定义为长整型，它将返回从1970年1月1日零时零分零秒到现在所经历过的时间，单位为秒。比如输出 cout<<time(0) ，将得到值约为1169174701，约等于37（年）\* 365（天）\* 24（小时）\* 3600（秒）（月和日不计）。  
关于ran\_num=rand（）%6  
    将rand（）的返回值与6求模是必须的，这样才能确保目的随机数落在\[0，6）之间，否则很可能会得到一个非常巨大的数值 （RAND\_MAX一般为32767）。一个通用的公式是：要想取得\[a，b）之间的随机整数，使用（rand（）%（b-a））+ a，结果包含 a 而不含 b 。

**4.随机函数 rand,srand,random,srandom 的区别与使用 **  
使用方法 ：  
假如你想产生 1-10 之间的一个随机数， 你应该像下面这样编码

j =  1 + ( int) ( 10.0 \* (rand() / (RAND\_MAX +  1.0)));

而不是下面这样的代码

j =  1 + (rand() %  10);

结论：如果你使用 srandom 种植种子， 则你应该使用 random 返回随机数， 如果你使用 srand 种植种子， 则你应该使用rand返回随机数。  
不过srand和rand官方已经不推荐使用。原因是产生随机数的性能不是很好， 另外是随机数的随机性没有random好， 再者就是不是线程安全。

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