srand(1)和srand(0)有什么区别

Question

我刚刚发现srand(1)将C(++)的PRNG重置为调用srand之前的状态(如reference中所定义)。但是，种子0似乎做了同样的事情，或者调用srand之前的状态似乎使用了种子0。这两个调用之间有什么区别，或者它们做同样的事情的原因是什么？

例如，下面的代码(execute on Ideone)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    for (int seed = 0; seed < 4; seed++ ) {
        printf( "Seed %d:", seed);
        srand( seed );
        for(int i = 0; i < 5; i++ )
            printf( "    %10d", rand() );
        printf( "\n");
    }
    return 0;
}

返回

Seed 0:    1804289383     846930886    1681692777    1714636915    1957747793
Seed 1:    1804289383     846930886    1681692777    1714636915    1957747793
Seed 2:    1505335290    1738766719     190686788     260874575     747983061
Seed 3:    1205554746     483147985     844158168     953350440     612121425

Answer 1

它可能是一个实现细节。标准规定随机种子1是特殊的，并且您的特定随机生成器算法的内部寄存器可能是零初始化的，从而导致种子(0)和种子(1)的随机序列相同。我甚至敢打赌，srand()实现的第一行代码如下：

if ( seed == 1 ) seed = 0;

强制执行符合标准的行为。

通常，rand()和srand()的随机数生成器不需要为不同的种子提供不同的序列，而是为相同的种子提供相同的序列。因此，不依赖于不同的种子生成不同的随机序列，你应该没问题。如果没有，欢迎来到特定于实现的乐趣。

Answer 2

glibc如何做到这一点：

around line 181 of glibc/stdlib/random_r.c，内部函数__srandom_r

/*我们必须确保种子不是0。在这种情况下，任意取1。*/ if (seed == 0) seed = 1；

但是glibc就是这么做的。这取决于C标准库的实现。

Answer 3

C和C++标准都没有详细说明rand()和srand()的实现细节。细节几乎完全由实现者决定。C标准要求：

如果随后使用相同的种子值调用srand，则应重复伪随机数序列。如果在调用srand之前调用rand，则应生成与首次调用srand时相同的序列，种子值为1。

但它不包含任何要求不同的种子必须产生不同的序列。显然，在您的系统中，0和1的种子具有相同的效果。我猜这是为了向后兼容某些软件，这些软件期望srand(0)将PRNG重置为其初始状态。