rand() 在 C 中做了什么？ [关闭]答案

【问题标题】：What does rand() do in C? [closed]rand() 在 C 中做了什么？ [关闭]
【发布时间】：2015-07-29 22:14:08
【问题描述】：

rand() 在 C 中做了什么？我不使用 C++，只使用 C。 Visual Studio 2012 告诉我它的返回类型是 int __cdecl 它是 stdlib.h 的一部分它不带任何参数。如何设置它生成（伪）随机数的范围？非常感谢您的回答

【问题讨论】：

试试google
我确实尝试过 google，但没有找到任何有用的信息。
rand
那么如何设置范围呢？
我有强烈的感觉，你应该立即查阅 C 书籍。

标签： c random

【解决方案1】：

现在有一个实际问题：你不能。范围是固定的，如果你需要知道它由常量RAND_MAX定义（它是[0 .. RAND_MAX]）

如果你想要一个不同的范围，你必须自己安排，通常使用模运算符 % 和可选的偏移量 ... 用于 5 和 9 之间的随机数使用

int foo = rand() % 5 + 5;

我在最近写的游戏中使用了这样的辅助函数：

int
randomNum(int min, int max)
{
    static int seeded = 0;
    if (!seeded)
    {
        seeded = 1;
        srand((unsigned int)time(0));
    }
    return (rand() % (max-min+1)) + min;
}

【讨论】：

对不起，我对 c 很陌生。那么 [0..RAND_MAX] 有什么作用呢？我如何从中找出 RAND_MAX？非常感谢
RAND_MAX 是stdlib.h 中声明的常量（由您的 C 实现定义）。这意味着每个编译器都可能不同，但它通常是一个很大的值。一般来说，只需使用模数将范围转换为您需要的范围。
哦...我现在明白了！非常感谢！
注意：如果你需要高质量随机数，你需要在别处寻找（在Linux上可能是/dev/urandom）。
@immibis 确实如此。 rand() 不适用于密码学，但可以用于游戏 :)

【解决方案2】：

取决于编译器。这篇 wiki 文章包含它们的列表：linear congruential generator

如果需要扩展rand()的范围，可以多次调用，合并输出：

unsigned int r;
    /* ... */
    r  = ((rand()>>4) & 0xff)<< 0;
    r += ((rand()>>4) & 0xff)<< 8;
    r += ((rand()>>4) & 0xff)<<16;
    r += ((rand()>>4) & 0xff)<<24;

通过比较返回值来展示 rand 如何工作的示例程序。这适用于 Microsoft 编译（没有不匹配）。

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

int main(int argc, const char* argv[])
{
unsigned int seed = 1;
unsigned int rand1, rand2;
unsigned int i;

    for(i = 0; i < 20; i++){
        seed = seed*214013 + 2531011;
        rand1 = (seed >> 16) & 0x7fffu;
        rand2 = rand();
        if(rand1 != rand2)
            printf("mismatch %d %d\n", rand1, rand2);
    }
    return(0);
}

由于此版本的 rand() 仅返回 15 位种子，因此 RAND_MAX 将为 32767 或十六进制 0x7fff。如 wiki 文章中所述，周期为 2^32，这意味着种子将循环遍历所有 4,294,967,296 个可能的 32 位值，在调用 rand() 的 4,294,967,296 次调用之前永远不会重复，其中种子将循环回 1。

【讨论】：

哇，感谢您是唯一一个给予我尊重的回答的人。然而，那篇维基文章并没有给我任何帮助。该库是 Windows 上的 stdlib.h。
然后使用 wiki 文章中 Visual / Quick C / C++ 的行。内部种子是一个 32 位的数字，但如图所示，返回的是种子的第 30 位到第 16 位，这是一个 15 位的值。种子初始化为 1。
嗯...对不起，我对这个真的很陌生，什么是种子？这告诉了我关于 RAND_MAX 的什么信息？
这是一个伪随机数生成器，这意味着它不是真正随机的。从同一个种子开始，返回的序列将是相同的。这就是为什么您通常使用当前时间作为种子（或用于调试的固定值，如果您总是想要相同的“随机”数字）