c++ - rand() 仍然给出相同的值

Question

我在做一个简单的基于控制台的测验应用程序练习时注意到了这一点。当我使用 rand() 时，它连续多次给我相同的值。数字范围越小，问题越大。

例如

for (i=0; i<10; i++) {
    x = rand() % 20 + 1;
    cout << x << ", ";
}

会给我 1, 1, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 14, - 肯定太多了，对吧？我通常得到从无到 4 个奇数(其余相同，也可以是 11, 11, 11, 4, 11 ...)

我做错了什么吗？或者 rand() 并没有我想象的那么随机？
(或者这只是我不知道的 C#/Java 的一些习惯？它也经常发生在我身上......)

Answer 1

如果我多次运行该代码，我会得到不同的输出。当然，不像我想要的那样变化多端，但似乎不是确定性的(尽管它当然是确定性的，因为 rand() 只给出伪随机数...)。

但是，您处理数字的方式不会让您在 [1,20] 上均匀分布，我想这正是您所期望的。实现这一点相当复杂，但绝非不可能。例如，看一下 documentation for <random> at cplusplus.com - 在底部有一个展示程序，它在 [0,1) 上生成均匀分布。要将其变为 [1,20)，您只需更改生成器的输入参数 - 它可以在您喜欢的任何范围内为您提供均匀分布。

我做了一个快速测试，并调用了 rand()一百万次。正如您在下面的输出中看到的，即使样本量非常大，分布中也存在一些不均匀性。随着样本数量趋于无穷大，这条线(可能)会变平，使用类似 rand() % 20 + 1 的东西。为您提供一个需要非常很长时间才能完成的分布。如果您采用其他方法(如上面的示例)，即使对于非常小的样本量，您也更有可能实现均匀分布。

编辑:
我看到其他几个人发布了关于使用 srand() 的帖子在使用它之前播种随机数生成器。这是个好建议，但在这种情况下无法解决您的问题。我重复一遍:在这种情况下播种不是问题。

种子主要用于控制程序输出的再现性。如果你用一个常量值(例如 0)作为随机数的种子，程序每次都会给出相同的输出，这对于测试一切是否按应有的方式工作很有用。通过使用一些非常量(当前时间是一个流行的选择)作为种子，您可以确保结果在程序的不同运行之间有所不同。

不打电话 srand()完全等同于调用 srand(1) , 按照 C++ 标准。因此，每次运行该程序时都会得到相同的结果，但每次运行时都会得到一系列完全有效的伪随机数。