什么是种子srand()的最佳方法？

Question

我学习的方法是使用srand(time(NULL))初始化随机数生成器，然后使用rand()调用来生成随机数。但这种方法的问题在于，如果我在同一秒钟内多次运行程序，则生成的随机数将始终相同。有什么好的解决方法吗？

- Matt

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你可以采用系统特定的方法来获得更高的精确度。例如，Windows有GetTickCount。*nix有clock_gettime。 - chris

你的标题和问题内容在询问两件不同的事情。 - Pubby

不要连续快速运行程序？获取更精确的计时器？ - Jeff Mercado

你可以混合多个信息源作为随机种子。例如，stime(time(NULL) * getpid()) 就可以达到目的。 - Havenard

XOR可能不太好，因为pid通常在每次运行时增加1，如果时间也增加1，很容易得到相同的结果。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 1

在POSIX系统中，使用clock_gettime来获取当前时间的纳秒表示。如果您不需要很多比特数，可以忽略PRNG，直接使用时间的低位作为您的随机数。 :-)

- R.. GitHub STOP HELPING ICE

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我猜有人不喜欢我的使用当前时间的低位作为随机数生成器的想法。然而，考虑到这些因素会影响它们（内存延迟，缓存命中/失误，TLB失误，交换，中断定时，调度等），以及纳秒大致对应于现代计算机上的周期，它们是相当好的熵源。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

我同意。这既巧妙又优雅。因此我的问题就来了。我对于针对手头问题给出如此合适的答案被踩票感到困惑。这个解决方案几乎完美地解决了问题（在同一秒内多次运行程序并每次都得到相同的结果）。 - Jean

Answer 2

如果使用*nix系统，为什么不直接从/dev/random读取随机数呢？

此外，您可以从其他设备（如键盘、鼠标或CPU温度）收集噪声。

您可以使用加速度计并从海浪中收集噪声。风也会产生噪声。

我相信Glib提供了一个函数g_random_int()，可以快速和可移植地生成等分布的随机数。

或者，您可以只读取/tmp中的临时文件编号，并使用该编号通过time.h函数来提供给srand()，或者读取/tmp中的一个文件内容。

您可以从/usr/bin或/中读取每个文件，并收集一些内容为srand()提供数据。

- yeyo

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先生 -1，我期待阅读原因。 - yeyo

Answer 3

除了使用时间，另一种常见的为rand函数提供种子的方法是使用程序的进程ID，因为这是保证唯一的。

实际代码取决于平台，但如果你在Windows上，我相信你可以使用函数GetCurrentProcessId()，例如：

srand(GetCurrentProcessId());

- Parker Kemp

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以这种方式，每次调用“rand”函数时，您将获得相同的随机数序列。 - prehistoricpenguin

@prehistoricpenguin 你是什么意思？ - Matt

@prehistoricpenguin，只有当您的进程每次具有相同的PID时才有效。这就是为什么将其与时间函数混合使用是一个好主意的原因。 - chris

Answer 4

int pid ; // get it as per your OS
timeval t;
gettimeofday(&t, NULL);
srand(t.tv_usec * t.tv_sec * pid);

time函数的返回值是以秒为单位的。而gettimeofday函数则是以微秒为单位的，这意味着种子出现重复的可能性更小了。另外，还使用了当前进程的ID。

- user93353

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t.tv_usec * t.tv_sec * pid 这个选择不够理想。当传递给 srand(unsigned) 时，该乘积会被转换为 unsigned 类型。3个数的乘积中的每个2的幂值都会减少种子可用的位数。相反，应该使用 ^ 运算符：t.tv_usec ^ t.tv_sec ^ pid。 - undefined

Answer 5

除了输入时间外，您还可以将CPU时间添加到其中，我相信可以使用clock()来实现。 因此，它看起来像这样：srand(time() + clock())。

- fibonatic