c - 当我只想要 0 或 1 时的高效随机函数

Question

我知道您可以使用 rand() % 2 在 C 中随机选择 0 和 1，但是有没有更有效的方法？

我的问题不是特别针对 C，而是随机数生成器的工作原理。如果我理解正确的话，他们会对种子进行一些复杂的数学计算以获得 0 和 RAND_MAX 之间的均匀分布，但是如果您只需要二元选择，有没有办法减少数学计算？

谢谢

Answer 1

is there a way to do less math if you just need a binary choice?

是的，但这取决于随机分布和序列(或明显缺乏)的“好”程度。 C 没有指定 rand() 的质量。在指定随机性质量的情况下，存在替代解决方案。多快？ - 这取决于 OP 未提供的许多东西。如果代码要使用 rand()，下面的代码将比简单的 rand() % 2u

略微提高性能

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偶尔调用 rand() 以提取 n 个随机位，并在每次调用时使用其中的 1 个位。

此函数使用 RAND_MAX 来评估每次 rand() 调用接收到的 n 位数。 RAND_MAX == 32767 或 0x7FFF 的值表示 15 个随机位。

int rand01(void) {
  // Insure RAND_MAX is a power-of-2 - 1
  assert(((RAND_MAX + 1u) & RAND_MAX) == 0);

  static unsigned rmax = 0;
  static int rbits;
  if (rmax == 0) {
    rmax = RAND_MAX;
    rbits = rand();
  }
  rmax /= 2u;
  int r = rbits%2u;
  rbits /= 2u;
  return r;
}

请注意，此方法不会使用 srand() 完全重置随机状态。 srand() 调用不知道该函数的状态。