C/C++ 使用rand()组合形式生成大于15位的随机数时存在的问题

来源：互联网发布：mti知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/21 09:31

今天因为要用到32为的随机数测试了一个这样的程序，其中RAND_MAX查了一下是0X7FFF，用rand()组合的方式写成这样

int Rand(){    return (rand()&0x3)<<30|(rand()<<15)|rand();}int main(){    for(int i=0;i<10;i++)    {        ll cnt=0;        while(1)        if(Rand()==0)break;        else ++cnt;        printf("%lld\n",cnt);    }    }

测试结果非常的出人意料，

相信这个2147483647 大家都很熟悉的，这说明rand()的底层实现是存在循环节的，究其原因个人猜测很可能是在底层实现的时候使用了int型的数据进行实现，而且没有带符号位，其结果就是随机数的输出形成了一个大小为2^31的数表，对于要生成2^15以内的随机数，这张表的大小是足够的，但是对于生成2^15（实际上是2^15.5）以上的随机数，这张表不能保证其生成数据的随机性，因此，当需要十五位以上的随机数时应该选取其他的方法，而不能通过rand()组合的形式生成随机数！！！

顺便，在下边给出这样的方式生成随机数所不能生成的数的代码，我是在生成的文件超过1.7G的时候就关了程序···，然后改了下程序只计数，发现有956727296个数不能生成。即超过2/5的31位正整数都无法通过这种方式进行生成

int Rand(){    return (rand()&0x1)<<30|(rand()<<15)|rand();}unsigned char used[0x10000000];int main(){    ms(used,0);    for(ll i=0;i<0x100000000;i++)    {        if(i%0x1000000==0)printf("%d%%完成\n",i/0x1000000);        int cur=Rand();        used[cur/8]|=(1<<(cur%8));    }    freopen("test.txt","w",stdout);    for(int i=0;i<0x10000000;i++)    {        unsigned char w=1;        for(int j=0;j<8;j++)        {            if((used[i]&w)==0)                printf("%d\n",i*8+j);            w<<=1;        }    }}

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