摘自:http://blog.csdn.net/cashey1991/article/details/7938345
rand和srand是用于产生伪随机数的两个函数,根据参考手册rand的返回值是在[0, RAND_MAX]之间的数据,RAND_MAX在不同的系统中数值有所不同。
以下是rand和srand实现方式的一个示例(假定RAND_MAX为32767)
1 static unsigned long next = 1; 2 3 /* RAND_MAX assumed to be 32767 */ 4 int rand(void) { 5 next = next * 1103515245 + 12345; 6 return((unsigned)(next/65536) % 32768); 7 } 8 9 void srand(unsigned seed) { 10 next = seed; 11 }
事实上现在多数系统上的rand和srand就是使用的这种机制,只是上面取的数字或略有不同。
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 4 int main() 5 { 6 int i; 7 for (i = 0; i < 10; i++) 8 { 9 printf("%d ", rand()); 10 } 11 getchar(); 12 return 0; 13 }
在Windows下编译上面这个程序并运行,它产生的随机序列是:
41 18467 6334 26500 19169 15724 11478 29358 26962 24464
但是,当我们再运行一次时,我们会发现产生的序列是相同的。在当我们需要每次运行都产生不同的序列时,上面这样的函数显然是不行的。这是要注意的第一个陷阱。
在Linux下编译上面的程序,两次运行也会得出相同的结果,这与我们程序代码的预期是相同的。如果我们在程序的循环之前添加srand(1),我们会得到相同的序列(与不调用srand效果相同)
根据实现机制给出的代码,如果我们写的程序是如下:
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 4 int main() 5 { 6 int i; 7 for (i = 0; i < 10; i++) 8 { 9 srand(1); 10 printf("%d ", rand()); 11 } 12 getchar(); 13 return 0; 14 }
那它输出的序列将是相同的数,经过实际测试,确实如此:
41 41 41 41 41 41 41 41 41 41
如何写出每次运行结果都不同的随机序列呢?我们来看下例:
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <time.h> 4 5 int main() 6 { 7 int i; 8 srand(time(NULL)); 9 for (i = 0; i < 10; i++) 10 { 11 printf("%d ", rand()); 12 } 13 getchar(); 14 return 0; 15 }
上面的代码,取了当前时间作为随机数种子,所以每隔一秒钟重新运行程序产生的序列都是不同的,但在同一秒钟会产生相同的序列,这不太理想。而且虽然每一秒的序列有所不同,但每个序列第一个数的数值往往相差不大,这不适用于一些要求比较严格的场合。
所以在这种情况下,最好用能取到毫秒和微秒级系统时间的函数去改写上面程序,并且在取到数时,先取一次模,再将数字拿去做种子会比较可靠一些。
如下面在Linux下的一个实现方法:
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <time.h> 4 #include <sys/time.h> 5 6 int main() 7 { 8 int i, seed; 9 struct timeval tv; 10 struct timezone tz = {0, 0}; 11 gettimeofday(&tv, &tz); 12 13 /* tv.tv_usec 是一个微秒级的时间 */ 14 seed = tv.tv_usec % 65536; 15 srand(seed); 16 for (i = 0; i < 10; i++) 17 { 18 printf("%d ", rand()); 19 } 20 getchar(); 21 return 0; 22 }
这个版本的运行结果基本可以满足预期,都是不相同的序列,即使在fork多个进程运行时,也可以使每个进程所得到的序列是不相同的。