我观察到rand()库函数在循环中只被调用一次时，它几乎总是产生正数。
for (i = 0; i < 100; i++) {
printf("%d\n", rand());
}
但是当我添加两次rand()调用时，生成的数字现在有更多的负数。
for (i = 0; i < 100; i++) {
printf("%d = %d\n", rand(), (rand() + rand()));
}
有人能解释一下为什么我在第二种情况下看到负数吗?
PS:我在循环之前将种子初始化为srand(time(NULL))。
当前回答
rand()被定义为返回0到RAND_MAX之间的整数。
rand() + rand()
可能会溢出。您所观察到的可能是由整数溢出引起的未定义行为的结果。
其他回答
rand()被定义为返回0到RAND_MAX之间的整数。
rand() + rand()
可能会溢出。您所观察到的可能是由整数溢出引起的未定义行为的结果。
也许你可以尝试一种比较棘手的方法，确保2 rand()的sum返回的值永远不会超过RAND_MAX的值。一种可能的方法是sum = rand()/2 + rand()/2;这将确保对于RAND_MAX值为32767的16位编译器，即使两个rand都返回32767，即使(32767/2 = 16383)16383+16383 = 32766，也不会产生负和。
谢谢。我添加的原因是为了避免在我的代码中使用“0”作为随机数。Rand ()+ Rand()是我脑海中迅速出现的肮脏解决方案
对我来说，这听起来像是一个XY问题，为了从rand()中不得到0，你调用rand()两次，使程序变慢，有一个新的挫折，得到0的可能性仍然存在。
另一个解决方案是使用uniform_int_distribution，它在定义的间隔内创建一个随机且均匀分布的数字:
https://wandbox.org/permlink/QKIHG4ghwJf1b7ZN
#include <random>
#include <array>
#include <iostream>
int main()
{
const int MAX_VALUE=50;
const int MIN_VALUE=1;
std::random_device rd;
std::mt19937 gen(rd());
std::uniform_int_distribution<> distrib(MIN_VALUE, MAX_VALUE);
std::array<int,MAX_VALUE-MIN_VALUE> weight={0};
for(int i=0; i<50000; i++) {
weight[distrib(gen)-MIN_VALUE]++;
}
for(int i=0;i<(int)weight.size();i++) {
std::cout << "value: " << MIN_VALUE+i << " times: " << weight[i] << std::endl;
}
}
我添加的原因是为了避免在我的代码中使用“0”作为随机数。Rand ()+ Rand()是我脑海中迅速出现的肮脏解决方案。
一个简单的解决方案(好吧，称之为“黑客”)，永远不会产生零结果，永远不会溢出:
x=(rand()/2)+1 // using divide -or-
x=(rand()>>1)+1 // using shift which may be faster
// compiler optimization may use shift in both cases
这将限制最大值，但如果您不关心这一点，那么这应该可以为您工作。
问题是加法。rand()返回int值0…RAND_MAX。所以，如果你把其中的两个加起来，你会得到RAND_MAX * 2。如果它超过了INT_MAX，则加法的结果超出了int可以容纳的有效范围。带符号的值溢出是未定义的行为，可能导致你的键盘用外语与你对话。
由于在这里添加两个随机结果没有任何好处，所以简单的想法就是不要这样做。或者，如果可以保持和，可以在添加之前将每个结果强制转换为unsigned int。或者使用大一点的字体。注意long并不一定比int更宽，如果int至少是64位，这同样适用于long long !
结论:避免加法。它没有提供更多的“随机性”。如果需要更多的位，可以将sum = a + b * (RAND_MAX + 1)的值连接起来，但这也可能需要比int更大的数据类型。
As your stated reason is to avoid a zero-result: That cannot be avoided by adding the results of two rand() calls, as both can be zero. Instead, you can just increment. If RAND_MAX == INT_MAX, this cannot be done in int. However, (unsigned int)rand() + 1 will do very, very likely. Likely (not definitively), because it does require UINT_MAX > INT_MAX, which is true on all implementations I'm aware of (which covers quite some embedded architectures, DSPs and all desktop, mobile and server platforms of the past 30 years).
警告:
尽管在这里已经有一些评论，但请注意，将两个随机值相加并不能得到均匀分布，而是一个三角形分布，就像滚动两个骰子一样:要得到12(两个骰子)，两个骰子都必须显示6。对于11，已经有两种可能的变体:6 + 5或5 + 6，等等。
所以，加法从这个方面来说也是不好的。
还要注意rand()生成的结果不是相互独立的，因为它们是由伪随机数生成器生成的。还要注意的是，该标准没有规定计算值的质量或均匀分布。
