Cプログラミング - rand（）の奇妙な出力

Question

以下は、rand（）関数の使用を習得したサンプルプログラムです。

プログラムが実行されるたびに、rand（）（プログラムの出力ではrand [0]）によって生成された最初の数が〜と同じです。それは同じではありませんが、数字は常に最後に生成された数よりわずかに大きいだけです。 rand [1-4]は許容されるようにランダムに見える。誰が何が起こっているのか、そしてなぜそれを説明できますか？

は、この出力例で見てみましょう：

[paul@experimental C] $ ./a.out 
rand[0]= 277735441     <<<?????? 
rand[1]= 1417591956 
rand[2]= 1284424674 
rand[3]= 819876274 
rand[4]= 1405457966 
[paul@experimental C] $ ./a.out 
rand[0]= 277769055     <<<??????? 
rand[1]= 1982542454 
rand[2]= 234757526 
rand[3]= 642279943 
rand[4]= 1546192179 
[paul@experimental C] $ ./a.out 
rand[0]= 277785862     <<<??????? 
rand[1]= 117534056 
rand[2]= 1857407599 
rand[3]= 1627223601 
rand[4]= 542817462 

ソースコードを：

/* 
    * rand: Generates 5 numbers using standard "srand()/rand()" function 
    * 
    * SAMPLE OUTPUT: 
    * rand[0]= 824522256 
    * rand[1]= 1360907941 
    * rand[2]= 1513675795 
    * rand[3]= 1046462087 
    * rand[4]= 253823980 
    */ 
    #include <stdio.h> 
    #include <stdlib.h> 
    #include <time.h> 

    int 
    main (int argc, char *argv[]) 
    { 
     /* Simple "srand()" seed: just use "time()" */ 
     unsigned int iseed = (unsigned int)time(0); 
     srand (iseed); 

     /* Now generate 5 pseudo-random numbers */ 
     int i; 
     for (i=0; i<5; i++) 
     { 
     printf ("rand[%d]= %u\n", 
      i, rand()); 
     } 
     return 0; 
    } 

Answer 1

randは、署名されたintを返します。これを符号なしの値として印刷しています。

Answer 2

共通の実装srandは、最初の乱数とその種子の相関が高くなります。この規格は、シーケンスがどれくらいランダムでなければならないかを保証しません。

Answer 3

基本的には、rand（）は疑似ランダムジェネレータです。あなたがtime（）を使ってシードしているので、それはおそらく数字が似ている理由です。

tv_sec * tv_usecなどの類似したgettimeofday（）を使用してシードを試みます。

Answer 4

疑似ランダムジェネレータは決して真にランダムではありませんが、多種多様な数学的アルゴリズムに基づいています。私のシステムでは、一見合理的にシンプルなものがmanページごとに、使用されている：

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; 
    } 

乱数発生器のこれらのタイプは、しばらくの間、回避されています。残りの算術に精通している場合は、開始値を取って32768を基準に余りにねじって回転させることがわかります。したがって、マシンが約束した範囲の値を取得します。これについては何も無作為です。あなたの価値は、あなたの次の数字の出発価値として使用されます。

あなたの場合、現在の時間をシードします。あなたのプログラムを十分に速く走らせれば、同じ値を得ることさえあります（それは起こるべきではありませんが、あなたの小さなプログラムをコンパイルして私のシステムで実行したときにはうまくいきました）。いずれにしても、もう一方を実行した後に速く実行すると、同様の値が表示される可能性が高くなります。

は、たぶんここに乱数生成をよく読んで：

http://en.wikipedia.org/wiki/Pseudorandom_number_generator

、それは少しより多くの意味を行います。

編集：あなたのシード値を乗算するために使用された定数をユーザが思いつくのに戸惑う場合、擬似ランダムジェネレータの品質は、結果値がランダムに見える'または' clustered '。真剣に良い擬似乱数が必要な場合（おそらく今はおそらくそうではないかもしれませんが）、自分で実装したいかもしれません。