c++中如何用毫秒来做为随机种子

来源:互联网 发布:测量数据如何导入cad 编辑:程序博客网 时间:2024/05/15 16:40
  • C++中的srand(time(null))利用时间设置随机种子产生随机数
  • 首先需要声明的是,计算机不会产生绝对随机的随机数,计算机只能产生“伪随机数”。其实绝对随机的随机数只是一种理想的随机数,即使计算机怎样发展,它也不会产生一串绝对随机的随机数。计算机只能生成相对的随机数,即伪随机数。 伪随机数并不是假随机数,这里的“伪”是有规律的意思,就是计算机产生的伪随机数既是随机的又是有规律的。怎样理解呢?产生的伪随机数有时遵守一定的规律,有时不遵守任何规律;伪随机数有一部分遵守一定的规律;另一部分不遵守任何规律。比如“世上没有两片形状完全相同的树叶”,这正是点到了事物的特性,即随机性,但是每种树的叶子都有近似的形状,这正是事物的共性,即规律性。从这个角度讲,你大概就会接受这样的事实了:计算机只能产生伪随机数而不能产生绝对随机的随机数。 那么计算机中随机数是怎样产生的呢?有人可能会说,随机数是由“随机种子”产生的。没错,随机种子是用来产生随机数的一个数,在计算机中,这样的一个“随机种子”是一个无符号整形数。那么随机种子是从哪里获得的呢? 下面看这样一个C程序: //rand01.c 
    #include static unsigned int RAND_SEED; unsigned int random(void) 

    RAND_SEED=(RAND_SEED*123+59)%65536; 
    return(RAND_SEED); 
    } void random_start(void) 

    int temp[2]; 
    movedata(0x0040,0x006c,FP_SEG(temp),FP_OFF(temp),4); 
    RAND_SEED=temp[0]; 
    } main() 

    unsigned int i,n; 
    random_start(); 
    for(i=0;i<10;i++) 
    printf("%u\t",random()); 
    printf("\n"); 
    } 这个程序(rand01.c)完整地阐述了随机数产生的过程: 
    首先,主程序调用random_start()方法,random_start()方法中的这一句我很感兴趣: movedata(0x0040,0x006c,FP_SEG(temp),FP_OFF(temp),4); 这个函数用来移动内存数据,其中FP_SEG(far pointer to segment)是取temp数组段地址的函数,FP_OFF(far pointer to offset)是取temp数组相对地址的函数,movedata函数的作用是把位于0040:006CH存储单元中的双字放到数组temp的声明的两个存储单元中。这样可以通过temp数组把0040:006CH处的一个16位的数送给RAND_SEED。 random用来根据随机种子RAND_SEED的值计算得出随机数,其中这一句: RAND_SEED=(RAND_SEED*123+59)%65536; 是用来计算随机数的方法,随机数的计算方法在不同的计算机中是不同的,即使在相同的计算机中安装的不同的操作系统中也是不同的。我在linux和windows下分别试过,相同的随机种子在这两种操作系统中生成的随机数是不同的,这说明它们的计算方法不同。 现在,我们明白随机种子是从哪儿获得的,而且知道随机数是怎样通过随机种子计算出来的了。那么,随机种子为什么要在内存的0040:006CH处取?0040:006CH处存放的是什么? 学过《计算机组成原理与接口技术》这门课的人可能会记得在编制ROM BIOS时钟中断服务程序时会用到Intel 8253定时/计数器,它与Intel 8259中断芯片的通信使得中断服务程序得以运转,主板每秒产生的18.2次中断正是处理器根据定时/记数器值控制中断芯片产生的。在我们计算机的主机板上都会有这样一个定时/记数器用来计算当前系统时间,每过一个时钟信号周期都会使记数器加一,而这个记数器的值存放在哪儿呢?没错,就在内存的0040:006CH处,其实这一段内存空间是这样定义的: TIMER_LOW DW ? ;地址为 0040:006CH 
    TIMER_HIGH DW ? ;地址为 0040:006EH 
    TIMER_OFT DB ? ;地址为 0040:0070H 时钟中断服务程序中,每当TIMER_LOW转满时,此时,记数器也会转满,记数器的值归零,即TIMER_LOW处的16位二进制归零,而TIMER_HIGH加一。rand01.c中的 movedata(0x0040,0x006c,FP_SEG(temp),FP_OFF(temp),4); 正是把TIMER_LOW和TIMER_HIGH两个16位二进制数放进temp数组,再送往RAND_SEED,从而获得了“随机种子”。 现在,可以确定的一点是,随机种子来自系统时钟,确切地说,是来自计算机主板上的定时/计数器在内存中的记数值。这样,我们总结一下前面的分析,并讨论一下这些结论在程序中的应用: 1.随机数是由随机种子根据一定的计算方法计算出来的数值。所以,只要计算方法一定,随机种子一定,那么产生的随机数就不会变。 看下面这个C++程序: //rand02.cpp 
    #include 
    #include 
    using namespace std; int main() 

    unsigned int seed=5; 
    srand(seed); 
    unsigned int r=rand(); 
    cout< // 编辑者注:可能代码有缺 
    } 在相同的平台环境下,编译生成exe后,每次运行它,显示的随机数都是一样的。这是因为在相同的编译平台环境下,由随机种子生成随机数的计算方法都是一样的,再加上随机种子一样,所以产生的随机数就是一样的。
原创粉丝点击