srand(1) 和 srand(0) 有什么区别答案

【问题标题】：What‘s the difference between srand(1) and srand(0)srand(1) 和 srand(0) 有什么区别
【发布时间】：2011-12-24 08:59:03
【问题描述】：

我刚刚发现srand(1) 将 C(++) 的 PRNG 重置为调用srand 之前的状态（如reference 中所定义）的艰难方式。但是，种子 0 似乎也这样做，或者在任何调用 srand 之前的状态似乎使用种子 0。这两个调用有什么区别，或者它们做同样事情的原因是什么？

例如这个代码（execute on Ideone）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    for (int seed = 0; seed < 4; seed++ ) {
        printf( "Seed %d:", seed);
        srand( seed );
        for(int i = 0; i < 5; i++ )
            printf( "    %10d", rand() );
        printf( "\n");
    }
    return 0;
}

返回

Seed 0:    1804289383     846930886    1681692777    1714636915    1957747793
Seed 1:    1804289383     846930886    1681692777    1714636915    1957747793
Seed 2:    1505335290    1738766719     190686788     260874575     747983061
Seed 3:    1205554746     483147985     844158168     953350440     612121425

【问题讨论】：

非常有趣的问题。据我所知， srand 没有任何“神奇”值，但 rand() 只是简单地初始化为种子 1，因此除非告诉不同的东西，否则从该种子开始。这隐含地意味着如果您调用 srand(1)，您将“重置为原始状态”。但是，您发布的输出表明它确实“神奇地重置”为您之前设置的种子 0，而不是 1（顺便说一句。我的实现不这样做）。

标签： c++ c random srand

【解决方案1】：

之所以指定 1，是因为如果种子设置为零，一些随机数生成器会卡在零。例如移位寄存器和乘法同余类型，即r(n+1) = (A * r(n))mod M。

许多 C 实现使用线性同余r(n+1) = (A * r(n) + B) mod M, B 0 不会卡住。

【讨论】：

这与问题有什么关系？

【解决方案2】：

glibc 是如何做到的：

around line 181 of glibc/stdlib/random_r.c，内部函数__srandom_r
  /* We must make sure the seed is not 0.  Take arbitrarily 1 in this case.  */
  if (seed == 0)
    seed = 1;

但这就是 glibc 的工作方式。这取决于 C 标准库的实现。

【讨论】：

【解决方案3】：

如果种子设置为 1，则生成器将重新初始化为其初始值，并生成与调用 rand 或 srand 之前相同的值。取自 srand 参考

【讨论】：

【解决方案4】：

srand() 函数将参数用作新伪随机数序列的种子，这些伪随机数将由后续调用 rand() 返回。如果随后使用相同的种子值调用 srand()，则应重复伪随机数序列。如果在调用 srand() 之前调用了 rand()，则应生成与第一次调用 srand() 时相同的序列，种子值为 1。

也许有用：http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/rand.html

【讨论】：

【解决方案5】：

阅读手册页时，它们都声明“如果未提供种子值，则 rand() 函数将自动以值 1 为种子。”这可能就是您链接到的参考页面声明使用 1 播种会重置状态的原因。

对于同时使用 0 和 1 的种子，同样的结果很可能取决于实现，不应指望在所有平台上都会发生。

【讨论】：

【解决方案6】：

这可能是一个实现细节。该标准要求随机种子 1 是特殊的，并且您的特定随机生成器算法的内部寄存器可能是零初始化的，因此导致种子（0）和种子（1）的随机序列相同。我什至打赌你的 srand() 实现的第一行看起来像：

if ( seed == 1 ) seed = 0;

强制符合标准的行为。

一般来说，rand() 和 srand() 的随机数生成器不需要为不同的种子给出不同的序列，但对同一个种子给出相同的序列。所以，不要依赖不同的种子生成不同的随机序列，你应该没问题。如果没有，欢迎体验特定于实现的乐趣。

【讨论】：

实际上，代码更像if (seed == 0) seed = 1;，因为rand() 的GNU 实现所使用的算法不适用于零种子。

【解决方案7】：

C 和 C++ 标准都没有详细说明 rand() 和 srand() 的实现细节。细节几乎完全由实施者决定。 C 标准要求：

如果随后使用相同的种子值调用 srand，则应重复伪随机数序列。如果在调用 srand 之前调用了 rand，则应生成与第一次调用 srand 时相同的序列，种子值为 1。

但它不包含不同种子必须产生不同序列的任何要求。显然，在您的系统上，零和一的种子具有相同的效果。我猜这是为了提供与某些期望srand(0) 将 PRNG 重置为其初始状态的软件的向后兼容性。

【讨论】：