c - 为什么这段代码要调用 rand() 两次才能获得至少 N 个随机位？

Question

Programming Pearls 第 12 章中的第一个问题如下:

The C library rand() function typically returns about fifteen random bits. Use that function to implement a function bigrand() to return at least 30 random bits...

这是作者给出的解决方案:

int bigrand()
{
    return RAND_MAX*rand() + rand(); // why add the rand() in the last 
}

为什么作者在乘法之后添加对 rand 的调用？

Answer 1

如果没有额外的 rand()，结果将是 RAND_MAX 的倍数，因此甚至不是模糊的随机。

事实上，您显示的代码不太正确，它应该是

int bigrand()
{
    return (RAND_MAX+1)*rand() + rand(); // why add the rand() in the last 
}

对于某些 x，

RAND_MAX 几乎总是 2^x-1。如果没有 +1 ，则 RAND_MAX*rand() 和 rand() 之间存在重叠，因此您实际上是添加了两个随机数，这会扭曲随机性(例如，将两个骰子 throw 加在一起)。

添加额外的 1 使其成为 2 的幂，因此 RAND_MAX*rand() 的底部 x 位全为 0；附加的 rand() 填充底部位。这更像是向左移动第一个 rand() 并在第二个中进行 or-ing。

请注意，此方法仅适用于生成一些非关键测试数据，但如果需要真正的线性随机性，则不应使用；如果您需要 30 位，您应该使用真正的 30 位(或更多)随机数生成器。