C，rand函数不能正常工作

Question

首先，我知道关于rand()函数有很多问题，但我认为这是不同的。

实际上，rand()函数在没有与when ()函数组合时总是正常工作。我试过了。但是，当我将rand()函数和well ()这样的“睡眠(rand() %5)”组合在一起时，有时会像我预期的那样为所有子进程生成随机时间，但有时对前4-5个子进程很好，然后它为所有剩余的子进程生成0。所以其他的子进程不睡觉。有时，它总是为所有子进程生成0。

顺便说一句，我在Ubuntu 64位上编码。

关于我的代码:我想把8个子进程从父进程中分送出来，然后一个一个地打印出他们的pid数字。但是我应该在创造一个孩子之后使用睡眠功能。睡眠时间应该是随机的。我使用time()函数作为种子，并尝试使用rand函数，但是睡眠功能不能正常工作。

这是我的代码：

#include <stdio.h>
#include <sys/sem.h>
#include <unistd.h>
#include <wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>


void childs();
void parent();


int id;
int i;
int pidID[9];
int fd[2];
char buff[100];
int main(int argc, char *argv[]){
    pid_t child;
    for(i = 0; i < 8; i++){
        pipe(fd);

        child = fork();
        wait(NULL);
        if(child){
            parent();
            continue;
        }else if(child == 0){
            childs();
            break;
        }else{
            perror("State\n");
            exit(1);
        }
    }
    if(child ==0){
    printf("I am a child pid: %d, ppid: %d pidno: %d\n", getpid(), getppid(),pidID[i+1]);
    }else{
    printf("I am a parent pid: %d, ppid: %d pidno: %d\n", getpid(), getppid(),pidID[0]);
    }

}


void childs(){
id = getpid();
pidID[i + 1] = id;
char swap[50];
sprintf(swap, "%d" ,id);
write(fd[1], swap, 10);
srand(time(NULL));
int randomTime = rand() %5;
printf("Random time: %d\n",randomTime);
sleep(randomTime);
}



void parent(){
pidID[0] = getpid();
read(fd[0], buff , 10);
printf("Buff: %s\n", buff);
}

Answer 1

当您在每个子进程中使用srand和time(NULL)时，在同一秒钟内启动的所有子进程都将具有相同的值。

当然，在涉及到sleep和wait的情况下，如果孩子们在sleep上稍等片刻，他们就会有一个新的值，所以如果你总是在睡觉的话，事情基本上就会解决。

但是rand() % 5会产生介于0到4之间的值；当给定的time种子第一次导致第一个rand()输出为5的倍数时，您就可以睡上0秒钟，子节点几乎立即退出，并且循环会分叉一个新的子节点，这一切最多只需几毫秒。并且它将在一个坚实的秒(或更多)内继续这样做，直到time将rand的第一个输出更改为一个不是5的倍数的值。

如果您想修复这个问题，最简单的(如果仍然是愚蠢的)方法是更改：

int randomTime = rand() %5;

至：

int randomTime = rand() %5 + 1; // Range 1-5, or use rand() % 4 + 1 for 1-4

所以你的睡眠时间永远不会少于一秒钟，你也不会进入这样的病理性病例，那就是，不断地重复播种同样的时间，产生相同的零秒睡眠。

或者，如果零秒睡眠必须是一种可能性，使用一个更细粒度的time函数来获得一个变化更快的种子。例如，在POSIX系统上，您可以使用clock_gettime，它应该变化得更快：

struct timespec tm;
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &tm);
// xor-ing with tv_nsec >> 31 to ensure even low precision clocks vary
// the low 32 bits
srand((unsigned)(tm.tv_sec ^ tm.tv_nsec ^ (tm.tv_nsec >> 31)));

您可以继续使用rand() % 5，因为srand之间的时间应该足够长，可以更改tv_nsec中的几个值并获得不同的种子值。