clang

Question

我做了一个 Pong 游戏，我必须运行控制球的投掷。为此，我使用了内置的运行dom 数字生成器并在 Ubuntu/GCC 中获得了不错的结果。在将代码移植到 Mac 并编译时，球只会在一个方向上投影，这意味着 clang 中的 rand() 函数没有按预期工作。

我已经恢复到自定义数字生成器，但这是游戏中最初有问题的代码：

srand(time(NULL));
float ang = ((float)rand())/RAND_MAX * 120 - 60;
int side = (int)(((float)rand())/RAND_MAX * 2);

经过进一步检查，我创建了以下测试程序并在两个平台上编译和运行它。

#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char** argv) {
    while (1) {
        int now = time(NULL);
        printf("Time now is %d\n", now);
        srand(now);
        int random = rand();
        printf("Random number generated is %d\n", random);
        sleep(1);
    }
}

结果（根据 RAND_MAX 制表和计算，在两个系统上都是 2147483647）如下：

结果不言自明。虽然在 clang 版本中有运行domness，但与 RAND_MAX 的值相比，运行domness 非常差，与标准相比，标准偏差为 0 证明了这一点gcc 上的偏差为 0.328。

rand() 在 clang 上表现不佳的原因是什么？我还想在头文件中看到这个函数的参考实现。这似乎是不标准的，并且我一定不是唯一一个运行在将使用此方法的程序移植到 Mac 时遇到问题的人。 using/relying 在运行dom 数字生成器上时，还有哪些其他设计原则是好的做法？

Answer 1

行为不当的原因：

所以我不知道苹果针对兰德的 clang 实现的确切实现，但我知道它是作为 LCG 或线性同余生成器完成的。它的工作方式基本上是一个公式：

在公式中，就是RAND_MAX，和是编译器定义的一些常量。 Apple 的 Clang 分别使用了 16807 和 0。

rand() 的 return 是，rand() 的最后一个 return 或您输入 srand() 的值将是.

如果你只想要一个有点随机的数字序列，这很好用，因为它最终会 return 0 和 RAND_MAX 之间的所有数字，没有人类明显的模式。

但是，通过一些计算，您可以很容易地发现，如果您只是将连续的数字序列放在该公式中的位置（您就是这样做的），就会出现一些问题。 rand() 的每次调用之间的差异将恰好等于，除非实际上接近 RAND_MAX.

正确的使用方法：

通过rand()函数获取随机数的正确方法是在开始时只调用一次srand()，并且在循环中只使用rand()。

或者，您可以查找许多其他随机生成公式，您可能可以在这里找到一些：How to generate a random int in C?

clang - 糟糕的 rand() 实现

clang - poor rand() implementation

c

random

gcc

numbers

行为不当的原因：

正确的使用方法：