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?


当前回答

正如这里大多数人提到的未定义行为。未定义也意味着你可以得到一些有效的整数值(幸运的是),在这种情况下,这将更快(因为rand函数调用没有进行)。 但不要实际使用它。我相信这将会带来可怕的结果,因为运气并不总是伴随着你。

其他回答

我做了一个非常简单的测试,它根本不是随机的。

#include <stdio.h>

int main() {

    int a;
    printf("%d\n", a);
    return 0;
}

每次我运行程序,它都输出相同的数字(在我的例子中是32767)——没有比这更随机的了。这大概是运行时库中留在堆栈上的启动代码。由于每次程序运行时都使用相同的启动代码,并且在两次运行之间程序中没有其他变化,因此结果是完全一致的。

你需要对“随机”有一个定义。 一个合理的定义是,你得到的值应该没有什么相关性。这是可以测量的。以一种可控的、可复制的方式实现这一点也并非易事。所以未定义的行为肯定不是你要找的。

未定义的行为是未定义的。这并不意味着你得到了一个未定义的值,这意味着程序可以做任何事情,并且仍然满足语言规范。

一个好的优化编译器应该

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);
    }
}

并编译成noop。这当然比任何其他选择都要快。它的缺点是什么都做不了,但这就是未定义行为的缺点。

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。)

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。