srand（）—为什么只调用一次？

Question 1

该问题与该问题中的评论有关。建议初始化srand的方法？第一条评论说，srand()应仅在应用程序中调用ONCE。为什么会这样呢？

Question 2

这取决于您要实现的目标。

随机化是作为具有起始值的函数（即seed）执行的。

因此，对于相同的种子，您将始终获得相同的值序列。

如果您每次需要一个随机值时都尝试设置种子，并且种子是相同的数字，则您将始终获得相同的“随机”值。

种子通常从目前的时间，这是秒，在拍摄time(NULL)，所以如果你总是设置种子取随机数之前，你会得到相同的数量，只要你调用函数srand /兰特组合多次在同一秒。

为避免此问题，每个应用程序只能设置一次srand，因为两个应用程序实例将在同一秒内初始化是令人怀疑的，因此每个实例将具有不同的随机数序列。

但是，您极有可能在一秒钟内多次运行您的应用程序（特别是短程序或命令行工具之类的应用程序），那么您将不得不采用其他方法来选择种子（除非您可以在不同的应用程序实例中使用相同的顺序）。但是就像我说的那样，这取决于您的应用程序使用情况。

另外，您可能希望尝试将精度提高到微秒（以最小化相同种子的机会），要求（sys/time.h）：

struct timeval t1;
gettimeofday(&t1, NULL);
srand(t1.tv_usec * t1.tv_sec);

Question 3

随机数实际上是伪随机数。首先设置一个种子，每次调用rand都会从中获得一个随机数，并修改内部状态，并且在下一次rand调用中使用此新状态来获取另一个数。由于使用某个公式来生成这些“随机数”，因此在每次调用后设置一定的种子值rand将从该调用返回相同的数字。例如srand (1234); rand ();将返回相同的值。使用种子值初始化一次初始状态将生成足够的随机数，因为您无需使用设置内部状态srand，从而使这些数字更有可能是随机的。

通常，time (NULL)在初始化种子值时，我们使用返回的秒值。说srand (time (NULL));是一个循环。然后，循环可以在一秒内迭代一次以上，因此循环在循环中第二次rand调用中在循环内迭代的次数将返回相同的“随机数”，这是不希望的。在程序启动时对其进行一次初始化将设置一次种子，并且每次rand调用都将生成一个新数字并修改内部状态，因此下一次调用rand将返回一个足够随机的数字。

例如，以下代码来自http://linux.die.net/man/3/rand：

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

内部状态next声明为全局。每次myrand调用都会修改并更新内部状态，并返回一个随机数。的每次调用myrand将具有不同的next值，因此该方法将在每次调用时返回不同的数字。

看一下mysrand实现；它只是设置您传递给的种子值next。因此，如果next每次调用前rand都将值设置为相同，则将返回相同的随机值，这是因为对其应用的公式相同，这是不希望的，因为该函数是随机的。

但是根据您的需要，您可以将种子设置为某个值，以在每次运行时生成相同的“随机序列”，例如针对某个基准或其他基准。

Question 4

简短的回答：呼叫srand()是不是就像“掷骰子”随机数发生器。这也不像洗牌一样。如果有的话，它更像是切开一副纸牌。

这样想吧。 rand()从一大副纸牌中进行交易，每次您调用它时，所要做的就是从纸牌顶部拾取下一张纸牌，给您值，然后将该卡返回到纸牌底部。（是的，这意味着“随机”序列将一段时间后重复这是一个。非常大的甲板，虽然：通常4,294,967,296卡）

此外，每一个程序运行时，卡一个全新的包从游戏商店买，和卡每一个全新的包总是具有相同的序列。因此，除非您执行一些特殊的操作，否则每次运行程序时，它都会从返回完全相同的“随机”数字rand()。

现在，您可能会说：“好吧，那我该如何洗牌呢？” 而答案-至少就rand和srand关注-是不存在洗牌甲板的方式。

那怎么srand办？根据我在这里构建的类比，调用srand(n)基本上就像是说：“n从顶部剪切卡片组”。但是，等等，还有一件事：它实际上是从另一个全新的牌组开始，并n从顶部切下来的牌。

所以，如果你打电话srand(n)，rand()，srand(n)，rand()，...，用相同的n每一次，你不会只是得到一个不是非常随机序列，你就会得到来自相同数量的背部rand()每次。（可能不是您递给的相同号码srand，而是rand一遍又一遍地递回的相同号码。）

所以，你能做的最好的就是削减甲板上一次，也就是通话srand()一次，在程序的开始，用n在大甲板每次那是相当随机的，所以，你会开始在不同的随机位置的程序运行。使用rand()，这确实是您可以做的最好的事情。

[PS是的，我知道，在现实生活中，当您购买一副崭新的纸牌时，通常是有顺序的，而不是随机的。为了进行类比，我想像一下您从游戏商店购买的每个牌组都是看似随机的顺序，但与您从同一商店购买的其他所有牌组的看似随机的顺序完全一样。有点像他们在桥牌比赛中使用的相同洗牌的扑克牌。]

Question 5

原因是srand()设置了随机生成器的初始状态，并且如果您自己之间不触摸状态，则生成器生成的所有值仅“足够随机”。

例如，您可以这样做：

int getRandomValue()
{
    srand(time(0));
    return rand();
}

然后，如果您反复调用该函数，以便time()在相邻调用中返回相同的值，则只会得到生成的相同值-这是设计使然。

Question 6

如图所示，一个更简单的解决方案用于srand()为在同一秒运行的应用程序实例生成不同的种子。

srand(time(NULL)-getpid());

该方法使您的种子非常接近随机，因为无法猜测线程何时启动，并且pid也将有所不同。

Question 7

srand种子伪随机数生成器。如果调用不止一次，则将重新播种RNG。如果您使用相同的参数调用它，它将重新启动相同的序列。

为了证明这一点，如果您做一些简单的事情，例如：

#include <cstdlib>
#include <cstdio>
int main() {
for(int i = 0; i != 100; ++i) {
        srand(0);
        printf("%d\n", rand());
    }
}

您将看到相同的数字被打印100次。

Question 8

1 \似乎每次rand（）运行时，都会为下一个rand（）设置新的种子。

2 \如果srand（）运行多次，则问题是如果两个运行在一秒钟内发生（时间（NULL）不变），则下一个rand（）将与前一个rand（）相同srand（）。