在c中随时间生成简单随机数

Question

我正在使用这个功能：

int rand2(int lim)
{
        static long a = 1;  // could be made the seed value
        a = (a * 32719 + 3) % 32749;
        return ((a % lim) + 1);
}

要获得一堆随机数，它工作正常，但每次我启动这个函数时，我都会有相同的数字堆栈，所以我想使用 time() 系统函数每次都有不同的堆栈

p>

int rand3(int lim, int dat_time)
{
  static int a = dat_time; // could be made the seed value                                                       
  a = (a * 32719 + 3) % 32749;
  return ((a % lim) + 1);
}

然后我给我一次计算机的 time()，因为变量 a 是静态的

int             main()
{
  int           rd;
  time_t        timee;
  int           seed;

  timee = 0;
  timee = time(timee);
  seed = timee;
  while(42)
    {
      rd = rand3(52, seed);
      printf("%d\n", rd);
      getchar();
    }
}

然后我收到一条错误消息，说 dat_time 不是一个常数，但由于我有一次使用它，所以我不明白为什么

Answer 1

静态存储持续时间变量在任何代码开始运行之前进行初始化，并且必须使用可在编译时计算的表达式进行初始化。

这意味着不使用直到运行时才能确定的变量来初始化它们。如果你删除了static，错误就会消失，但是你每次调用它时都要重新播种随机数生成器。

您确实应该在请求第一个随机数之前初始化随机种子一次（如 C 标准库中的 srand()/rand()），然后使用您的随机函数循环遍历序列。这可以通过以下方式完成：

int rand4 (int numLimit) {
    static int randSeed, needsInit = 1;
    if (needsInit) {                      // This bit only done once.
        randSeed = time(0);
        needsInit = 0;
    }
    randSeed = (randSeed * 32719 + 3) % 32749;
    return (randSeed % numLimit) + 1;
}

srand()/rand() 中的typical implementation 大致如下：

// RAND_MAX assumed to be 32767.
static unsigned long int next = 1;
void srand(unsigned int seed) { next = seed; }
int rand(void) {
    next = next * 1103515245 + 12345;
    return (unsigned int)(next/65536) % 32768;
}

在其自己的源文件中，以便将next 种子隐藏在视图之外。这遵循了预期的行为，即在没有先调用srand() 的情况下调用rand() 与调用srand (1) 相同。

---

而且，根据您的评论，您需要进行一定次数的调用才能生成从 1 到 52 的所有数字，听起来您正在使用它来生成随机的一副牌。如果是这样的话，有一个比生成随机数并扔掉你已经看过的更好的方法。

随着剩余牌组的尺寸越来越小，该解决方案会迅速恶化。对于 O(1) 时间和空间解决方案，请使用 Fisher-Yates shuffle。

基本算法是使用一个未排序的列表，并简单地将最终元素与随机选择的元素交换，将列表大小减少一：

dim n[N]                  // gives n[0] through n[N-1]

for each i in 0..N-1:     // initialise them to their indexes
    n[i] = i              // (use i+1 for 1-10 instead of 0-9).

nsize = N                 // starting pool size
do N times:
    i = rnd(nsize)        // give a number between 0 and nsize-1
    print n[i]
    nsize = nsize - 1     // these two lines effectively remove the used number
    n[i] = n[nsize]

由此产生的数字是：

<------ n[] ------>
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9  nsize  rnd(nsize)  output
-------------------  -----  ----------  ------
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9     10           4       4
0 1 2 3 9 5 6 7 8        9           7       7
0 1 2 3 9 5 6 8          8           2       2
0 1 8 3 9 5 6            7           6       6
0 1 8 3 9 5              6           0       0
5 1 8 3 9                5           2       8
5 1 9 3                  4           1       1
5 3 9                    3           0       5
9 3                      2           1       3
9                        1           0       9

Answer 2

从int a = dat_time中去掉静态，将随机数的返回值作为下一次的种子。

int rand3(int lim, int dat_time)
{
  int a = dat_time; // could be made the seed value                                                       
  a = (a * 32719 + 3) % 32749;
  return ((a % lim) + 1);
}

int             main()
{
  int           rd;
  time_t        timee;
  int           seed;

  timee = 0;
  timee = time(timee);
  seed = timee;
  while(42)
  {
      rd = rand3(52, seed);
      printf("%d\n", rd);
      getchar();
      seed = rd;   // < Use the new random number as the seed for the next one
  }
}

Answer 3

如果您将种子传递给随机数生成器函数，那么您必须注意每次调用都更改种子，否则您将始终得到相同的数字。

相反，我建议您在创建两个函数时重用标准 srand 和 rand 函数使用的模式：一个设置种子，另一个获取随机数。然后种子将成为全局变量，而不是函数内静态变量。

---

您当然可以使用单个函数，但是该函数必须能够更改种子。这可以通过引用传递“种子”/“状态”参数来完成：

int rand3(int lim, int *state)
{
    *state = (*state * 32719 + 3) % 32749;
    return ((*state % lim) + 1);
}

那么在调用函数的时候就得使用address-of操作符&：

int rng_state = time(NULL);  /* See the initial state (aka seeding) */

for (int i = 0; i < 10; ++i)
    printf("A random number: %d\n", rand3(52, &rng_state));

Answer 4

这应该可行，我写了一个::

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

int main ( void )
{
  int r;

  srand ( (unsigned)time ( NULL ) );
  r = rand();

  printf ( "random number = %d\n", r );

  return 0;
}

但我建议，您可以从

中删除静态关键字

static int a = dat_time; // could be made the seed value