c++ - rand()不根据xcode中的模给出随机数

Question

我有一个包含 7 个元素的数组，我试图获得 0 - 6 之间的随机数，以便我可以随机选择数组中的一个元素。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

using namespace std;

class Color{

public:

    Color(){

        colors[0] = "red";
        colors[1] = "orange";
        colors[2] = "yellow";
        colors[3] = "green";
        colors[4] = "blue";
        colors[5] = "indigo";
        colors[6] = "violet";

    }

    void printColors()
    {
        for (int i = 0; i<sizeof(colors)/sizeof(colors[0]); ++i)
        {
            cout << colors[i] << endl;

        }
    }

    void printRandomColor()
    {

        int random_integer = rand() % 7;
        cout << random_integer << endl;

    }


private:

    string colors[7];

};

int main(int argc, const char * argv[]) {

    srand( static_cast<unsigned int>(time(0)));

    Color colorObject;

    colorObject.printRandomColor();

    return 0;
}

当我做 rand() % 7我一直得到 6，但如果我这样做了 rand() % 6我最终得到了随机数。给了什么？

我调用srand( static_cast<unsigned int>(time(0)));在我的 main() 中

Answer 1

我注意到问题中显示的代码有相同的行为:

rand() % 7    // always shows 6
rand() % 14   // always shows 6 or 13
rand() % 21   // always shows 6, 13, or 20

这个问题很奇特，似乎涉及一种模式。基于某些人无法重现它的评论，我决定编译代码，在基于 Linux 的机器上使用 gcc，在 macOS 上使用 clang；据我所知，Linux 似乎表现正常，但 macOS 却没有。我什至尝试了完全不同的代码以确保它不是别的东西，但得到了相同的结果。

#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <ctime>

int main() 
{
    int min = 1;
    int max = 7;

    std::srand(std::time(0)); // use current time as seed for random generator
    // int random_variable = std::rand() % max; // always returns 6
    // int random_variable = std::rand() % (max - min) + min; // produces 'predictable' numbers based on the time.
    int random_variable = RAND_MAX % std::rand() % (max-min) + min; // also returns predicate results based on the timing, except in reverse.

    std::cout << "Random value on [0 " << RAND_MAX << "]: " 
              << random_variable << '\n';
}

我能够从 rand() 获得看似随机结果的唯一方法是要做的:

RAND_MAX % std::rand() % (max-min) + min; // predictable based on timing

这个问题很奇怪，可能是 Clang 的一个错误；我不知道这里到底在玩什么。我可能会推荐使用 rand() 以外的东西例如<random>评论中可能提到的图书馆。

编辑:在向 Apple 报告此错误后，这是回应:

Apple Developer Relations July 27 2017, 11:27 AM

There are no plans to address this based on the following:

std::rand directly uses rand from the C library. rand is known and documented to be broken (and is not going to change since people depend on its specific behavior).

From the man page: RAND(3) BSD Library Functions Manual

NAME rand, rand_r, srand, sranddev -- bad random number generator

DESCRIPTION These interfaces are obsoleted by arc4random(3).

For good pseudorandom numbers in C++, look at from C++11. E.g.: http://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/random

基于此信息RAND()已损坏且无法修复 — 使用替代随机数生成器。