C - 当程序在同一秒内执行时，如何确保在 C 中生成不同的随机数？

Question

对于一项作业，我应该确保，即使我在同一秒内执行一个程序，我也应该返回不同的数字。但是，我已经阅读了其他帖子，但无法完全弄清楚如何在同一秒内具体执行此操作。如果我运行代码:

int main()
{    
    srand(time(NULL));

    for(count = 0; count < 10; count++)
    {
        printf("%d\n", rand()%20 + 1);
    }

    return 0;
}

在同一秒内执行时，我最终得到相同的结果。有谁知道如何在同一秒内混合结果？如果这有所不同，我将在 Unix 环境中运行。谢谢。

Answer 1

为了防止 2 个程序从 rand() 生成相同的伪随机数，它们必须至少有效地为 srand( )。

程序的 2 次运行的种子来源可以来自任何一个

1) the same source - with a mechanism for unique generation.
2) a truly random source and the chance of same seed generation tolerable low.

1A 对于 #1，通常使用 time()，但根据定义，程序在同一秒开始，因此简单地使用它会失败。

1B 尝试创建一个两个程序都可以访问的文件，以写入类似“我从这个种子开始 - 12345，所以如果你生成那个种子再试一次”的内容。

1C 另一种方法是使用 (@Will) 所暗示的更精细的时间 - 这样更好，但更精细的分辨率可能还不够。

2A 某些平台通过系统函数调用提供真正的随机数，但由于它依赖于各种深奥的系统事件，因此与 rand() 相比速度较慢，但​​对 很有用播种 srand()。并非所有系统都提供此功能。
[编辑] 直到后来才看到 Unix 标签。
/dev/random & /dev/urandom (@Dietrich Epp) 提供此功能。

2B 可以使用不同的人类 react 时间，例如

printf("Press enter\n");
unsigned u = 0;
while (!keyboard_hit()) u++;
srand(u);

两者:组合(通过独占或 ^)各种来源，如 pid()、time()、reaction_time() 等.帮助。 (见@nodakai)

---

即使采用各种机制来防止随机数生成器的不同播种，2 次不同的运行仍然可以生成相同的序列:每个 OP 代码大约 20^10 (10,240,000,000,000) 次中有 1 次。毕竟这些都是随机数，可能会出现相同的序列。

要绝对防止重复，2 个程序必须进行通信——至少在一个方向上。也许哪个程序首先写入了一个公共(public)文件，生成的序列，下一个程序可以检查并确保它生成的序列是不同的。

// pseudo code
n = 1;
repeat {
  srand(time()^n^pid());
  n++;
  generate_random_number_sequence();
  attempt exclusive r/w access to shared file.
  if (file opened) {
    read file;
    if (different sequence) {
      write new sequence and fclose()
      if (no I/O errors) {
        we are done - exit
      }
    }
    fclose()
  }
  maybe sleep for a fraction of a second
  maybe quit if repeated too often
}