我知道未初始化的局部变量是未定义的行为(UB),而且值可能有陷阱表示,这可能会影响进一步的操作,但有时我想使用随机数仅为视觉表示,而不会在程序的其他部分进一步使用它们,例如,在视觉效果中设置随机颜色的东西,例如:
void updateEffect(){
for(int i=0;i<1000;i++){
int r;
int g;
int b;
star[i].setColor(r%255,g%255,b%255);
bool isVisible;
star[i].setVisible(isVisible);
}
}
比那么快吗
void updateEffect(){
for(int i=0;i<1000;i++){
star[i].setColor(rand()%255,rand()%255,rand()%255);
star[i].setVisible(rand()%2==0?true:false);
}
}
也比其他随机数生成器快吗?
不,太糟糕了。
使用未初始化变量的行为在C和c++中都是未定义的,而且这样的方案不太可能具有理想的统计属性。
如果你想要一个“快速而肮脏”的随机数生成器,那么rand()是你最好的选择。在它的实现中,它所做的只是一个乘法、一个加法和一个模数。
我所知道的最快的生成器需要你使用uint32_t作为伪随机变量I的类型,并使用
I = 1664525 * I + 1013904223
生成连续的值。你可以选择任何你喜欢的I的初始值(称为种子)。显然你可以内联编码。无符号类型的标准保证包装充当模数。(数字常数是由杰出的科学程序员Donald Knuth精心挑选的。)
把我们的逻辑依赖于语言未定义的行为不是一个好主意。除了在这篇文章中所提到/讨论的内容之外,我想提到的是,使用现代c++方法/风格,这样的程序可能无法编译。
这在我之前的文章中提到过,其中包含了自动功能的优势和相同的有用链接。
https://stackoverflow.com/a/26170069/2724703
因此,如果我们改变上面的代码并用auto替换实际的类型,程序甚至无法编译。
void updateEffect(){
for(int i=0;i<1000;i++){
auto r;
auto g;
auto b;
star[i].setColor(r%255,g%255,b%255);
auto isVisible;
star[i].setVisible(isVisible);
}
}
正如其他人所注意到的,这就是未定义行为(UB)。
实际上,它(可能)实际上(有点)管用。在x86[-64]架构上读取未初始化的寄存器确实会产生垃圾结果,而且可能不会做任何坏事(与例如Itanium相反,那里的寄存器可以被标记为无效,因此读取会传播NaN之类的错误)。
但这里存在两个主要问题:
It won't be particularly random. In this case, you're reading from the stack, so you'll get whatever was there previously. Which might be effectively random, completely structured, the password you entered ten minutes ago, or your grandmother's cookie recipe.
It's Bad (capital 'B') practice to let things like this creep into your code. Technically, the compiler could insert reformat_hdd(); every time you read an undefined variable. It won't, but you shouldn't do it anyway. Don't do unsafe things. The fewer exceptions you make, the safer you are from accidental mistakes all the time.
UB更紧迫的问题是它使整个程序的行为没有定义。现代编译器可以使用它来省略大量的代码,甚至可以回溯到过去。玩UB就像维多利亚时代的工程师拆除一个活跃的核反应堆。有无数的事情会出错,而且您可能连一半的基本原则或实现的技术都不知道。这可能没什么,但你仍然不应该让它发生。看看其他漂亮的答案来了解细节。
还有,我会炒了你。