C++ 深入了解 rand() 和 srand()

Question

我知道rand() 和srand() 是如何相互关联的，我知道我应该如何使用它们，但是它们的工作机制对我来说真的很有趣，我想知道它们是如何工作的 ?!，但我找不到任何特别的东西。

所以这是我的问题：rand() 和 srand() 的深处发生了什么，它是如何产生随机数的？ （如果它真的产生一个随机的！）它有任何特殊的数学计算或任何特殊的算法吗？这是什么？

Answer 1

首先，rand() 不会产生随机数字。这是一个Pseudo Random Number Generator。

rand()通常实现为linear congruential generator。 你可以认为有一个变量seed，它保存了生成器之前的状态，那么rand()只是使用这个种子来生成序列中的下一个数字。

类似这样的东西（非常粗略的实现，只是为了解释这个想法）：

const int RAND_MAX = 32767; // usually it is 2^15, but actually implementation specific
const int a = ...;          // implementation specific
const int c = ...;          // implementation specific
int seed = 0;               // current generator state

void srand(int _seed) {
  seed = _seed;
}

int rand() {
  int r = (a * seed + c) % RAND_MAX;
  seed = r;
  return r;
}

它将为相同的初始状态（种子值）创建相同的序列。