c++ - rand 和 srand 真假随机函数产生原因是什么？

Question

使用rand函数时发现，产生的随机数有相同的规律。查了一下才发现有真假随机数之分，好奇是什么导致了rand函数生成的是假随机数，而srand的是真随机数？

Answer 1

題主貌似搞錯了 srand 的功能了，這個函數用來設定隨機數的種子，並不是用來產生隨機數的。在種子確定的情況下，不斷呼叫 rand 產生的值序列就是確定，這就是偽隨機。

所謂真隨機，完全不可預測的隨機數，一般都是要讀取一些外部設備的白噪聲來獲得隨機數，比如耳機輸入口的噪聲，或者網卡接口的噪聲等。 *nix 系統裡面有個 /dev/random 就是用來產生這種真隨機數的。

真隨機是無法透過某個固定演算法來模擬的，因為一旦有了固定演算法，隨機序列就可以被預測，它就不算真隨機了。

Answer 2

剛剛去看了 php 的源碼，卻發現你的 tag 是 C++。不過也不影響，大同小異。

rand 函數是隨機數發生函數，這個函數是有規律的（你也發現了）。

srand 是播種函數，為隨機數產生器產生種子，然後 rand 函數根據這個初始化種子產生隨機數。

至於演算法，大部分隨機數產生器都使用線性同餘演算法。

下面是C++程式碼：

int __cdecl rand (
        void
        )
{
        _ptiddata ptd = _getptd();

        return( ((ptd->_holdrand = ptd->_holdrand * 214013L
            + 2531011L) >> 16) & 0x7fff );
}

輸出是取除最高位的高 15 位的結果（32 位整數先右移 16 位，再取低 15 位）。

參考： http://www.cplusplus.com/reference/random/

Answer 3

srand只是用來設定隨機種子

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A1%AC%E4%BB%B6%E9%9A%8F%E6%9C%BA%E6%95%B0%E7%94% 9F%E6%88%90%E5%99%A8