为什么 `rand() % 14` 在 Apple 系统上只返回 6 或 13？

rand() % 14 之谜仅产生 6 或 13

程序员遇到了一个特殊问题，其中 rand() % 14 始终一致在他们的 C 程序中只返回 6 或 13。尽管多次运行该程序，这些值都是唯一的结果。

有问题的代码：

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <cstdlib>
using namespace std;

int main(int argc, const char * argv[])
{
    srand(time(NULL));
    cout << rand() % 14;
    return 0;
}

罪魁祸首：Apple 的 MCG 随机数生成器

根据维基百科，Apple 的 Marsaglia-Crépeau 随机数生成器使用的乘数(RNG) 是 16807。不幸的是，这个乘数可以被 7 整除。因此，srand() 之后生成的初始随机数仅具有一位模 14 的熵，将其限制为两个可能的值：6 或 13。

一个简单的解决方案

要避免这个问题，可以放弃srand() 之后立即生成一些随机数。通过这样做，后续随机数的熵会增加，从而允许更广泛的值。

这是修改后的代码：

int main(int argc, const char * argv[])
{
    srand(time(NULL));
    
    // Discard the first few random numbers to eliminate the bias
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
        rand();
    
    cout << rand() % 14;
    return 0;
}

通过丢弃前 10 个随机数，您有效地消除了 MCG RNG 有缺陷的乘数带来的偏差。

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