我正在寻找 C/C++ 中随机数生成器的内部实现。基本上我很想知道，调用 rand() 时究竟会发生什么。毕竟机器都遵循一定的指令，怎么可能是随机的！
编辑：想知道如何在 C/C++ 中实现一个。
【问题讨论】：
<random>，效果要好得多。
标签： c++ c random implementation
它们是 伪随机 数字生成器，而不是真正的随机数字生成器。这通常是一件好的事情，因为它可以让您更轻松地重现涉及“随机”数字的错误。
您可以获取随机数生成器，例如在 Linux 下读取 /dev/random，但 C 库附带的普通生成器通常没有。
最简单的是线性同余生成器，其中：
n(x+1) = n(x) * A + C modulo M
with suitably chosen values of A, C and M.
Wikipedia's page on LCGs 给出了各种实现使用的一些示例值。例如，那里列出的glibc 有a = 1103515245, c = 12345, m = 2^31，所以很简单：
static unsigned int seed = 1;
void srand (int newseed) {
seed = (unsigned)newseed & 0x7fffffffU;
}
int rand (void) {
seed = (seed * 1103515245U + 12345U) & 0x7fffffffU;
return (int)seed;
}
除此之外：glibc 实现中仍然有这个生成器（称为 0 型生成器），但它也有一个更高级的三项式生成器，它（可能）更好。
还有更复杂的（例如梅森捻线机），它们的循环时间（开始重复之前的时间）要长得多。
任何真正的随机生成器都必须使用真正随机的输入源，这就是为什么/dev/random 有时会阻塞（“等待熵”）而/dev/urandom 不会。
“真正的”随机源可能会受到击键之间的时间、用户输入的数据、网络数据包的内容、磁盘 I/O 模式、ICMP 响应通过网络返回所需的时间以及各种其他因素的影响奇妙的，大多是非确定性的东西。
除非你对加密非常感兴趣，否则普通的随机数生成器就可以了。
【讨论】：
正如我在 cmets 中所说，RAM 机器的随机生成器并不是真正随机的，它们是pseudo-random。
大家可以随时查看java.util.Random的java源码。
具体来说 - next(int bits) 方法是您正在寻找的。p>
protected int next(int bits) {
long oldseed, nextseed;
AtomicLong seed = this.seed;
do {
oldseed = seed.get();
nextseed = (oldseed * multiplier + addend) & mask;
} while (!seed.compareAndSet(oldseed, nextseed));
return (int)(nextseed >>> (48 - bits));
}
(*) 这个答案适合之前版本的问题，它被标记为 java 并且没有专门询问 C++。
【讨论】：
这是一个简单的伪随机算法：
//generates pseudo random series of numbers 0...RAND_MAX - 1 with uniform distribution, starting with 0
static const int A = 15342; // any number in (0, RAND_MAX)
static const int C = 45194; // any number in [0, RAND_MAX)
static const RAND_MAX = 100000;
int rand()
{
static int prev = 0; //seed. any number in [0, RAND_MAX)
prev = ( prev * A + C ) % RAND_MAX;
return prev;
}
您可以在这里阅读更多内容：http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_congruential_generator
【讨论】：
prev 似乎永远不会更新。