C基础 寻找随机函数的G点详解

概述引言随机函数算法应该是计算机史上最重要的十大算法之一吧.而C中使用的随机函数

引言

随机函数算法应该是计算机史上最重要的十大算法之一吧. 而C中使用的随机函数

#include <stdlib.h>_Check_return_ _ACRTIMP int __cdecl rand(voID); 

本文主要围绕rand 函数找到G点. 就是伪随机函数的周期值.

关于rand 源码,可以从linux底层源码 glibc中找.  看了一下大约4个文件. 算法比较复杂. 感觉很稳定.

这里不探讨随机算法的实现. 只为了找到 随机函数周期.

前言

现在window上测试. 测试代码 main.c

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define _INT_R    (128)#define _INT_FZ    (10000000)// 得到rand() 返回值,并写入到文件中int getrand(long long *pcut) {  static int _cut = 0;  long long t = *pcut + 1;  int r = rand();    // 每次到万再提醒一下  if(t % _INT_FZ == 0)    fprintf(stdout,"%d 个数据跑完了[%d,%lld]\n",_INT_FZ,_cut,t);    if(t < 0) { // 数据超标了    ++_cut;    fprintf(stderr,"Now %d T > %lld\n",t - 1);    *pcut = 0; // 重新开始一轮  }    *pcut = t;  return r;}/* * 验证 rand 函数的周期 */int main(int argc,char* argv[]) {  int rbase[_INT_R];  int i = -1,r;  long long cut = 0;    // 先产生随机函数  while(++i < _INT_R)    rbase[i] = getrand(&cut);    // 这里开始随机了  for(;;) {    r = getrand(&cut);    if (r != rbase[0])      continue;    for(i=1; i<_INT_R; ++i) {      r = getrand(&cut);      if(r != rbase[i])         break;    }        // 找见了数据    if(i == _INT_R) {      printf("Now T = %lld\n",cut);      break;    }  }    system("pause");  return 0;}

主要思路是 _INT_R 128个数重叠那我们就认为. 已经找到这个周期了.

测试结果截图是

 

主要采用 Release  X64 编译. 为了检验上面结果是可以接受的,将 _INT_R 改成1024 重新编译一次.

运行结果如下：

 

 综合上面我们找见了 window 上 rand 函数的 G点 是

2147483776 - 128 =  214748248

2147484672 - 1024 = 2147483648

因而得到 window 上 VS2015 编译器的 rand G点 是 2147483648.

G点在游戏中用的很多. 例如抽奖,掉装备,暴击等等.

正文

1. 在linux 上试试水

在linux上试试 测试代码基本一样 rand2.c 如下 

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define _INT_R    (1024)#define _INT_FZ    (100000000)// 得到rand() 返回值,"%d个数据又跑完了[%d,cut);      break;    }  }    return 0;}

编译命令

gcc -03 -o randc2.out rand2.c

最后运行结果,等了 好久还是没出来.

 

linux 上的rand 函数写的很有水准,分布的很随机. 总而言之这个随机值比较大. 但一定存在的.

有兴趣的可以按照上面思路优化跑一跑. 这边Ubuntu 是虚拟机跑的慢.

2. 继续扩展,减小rand 返回 MAX值 试试水

修改上面 getrand  函数

// _INT_RMAX 表示随机数范围 [0,100)#define _INT_RMAX  (100)#define _INT_R    (1024)#define _INT_FZ    (10000000)// 得到rand() 返回值,并写入到文件中int getrand(long long *pcut) {  static int _cut = 0;  long long t = *pcut + 1;  int r = rand() % _INT_RMAX;  // 每次到万再提醒一下  if (t % _INT_FZ == 0)    fprintf(stdout,t);  if (t < 0) { // 数据超标了    ++_cut;    fprintf(stderr,t - 1);    *pcut = 0; // 重新开始一轮  }  *pcut = t;  return r;}

添加 了 取余看是否,影响G点 测试结果

　　

发现G点没有变化. 

可以有推论: rand() 周期不随着 二次 mod取余而改变.

因而可以放心 mod使用 伪随机函数. G点还是那么大.

3. 最后,赠送一个常用的 [min,max] 之间的随机函数

/* * 返回 [min,max] 区间的随机函数 * min  : 起始位置 * max  : 结束位置 *    : 返回[min,max]区间之内的位置 */extern int random(int min,int max);/* * 返回 [min,max]区间之内的位置 */int random(int min,int max) {  assert(min < max);  // 正常情况  return rand() % (max - min + 1) + min;}

测试demo 代码 结构如下 

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#include <assert.h>/* * 返回 [min,int max);/* * C 基础,使用随机函数 */int main(int argc,char* argv[]) {  int min = -5,max = 5;  int i = 0;  // 开始统一 初始化种子  srand((unsigned)time(NulL));  while(i < 100) {    printf("%3d ",random(min,max));    if (++i % 10 == 0)      putchar('\n');  }  system("pause");  return 0;}/* * 返回 [min,int max) {  assert(min < max);  // 正常情况  return rand() % (max - min + 1) + min;}

测试结果是

基本比较稳定. 一切都在预料之中.

总结 本文 得出两个 推论

　　a. rand()伪随机函数,存在G点. 并且可以找到

　　b. G点 不随着 二次 mod 取余改变.

后记

错误是难免的,预祝明天愉快~~

以上这篇C基础 寻找随机函数的G点详解就是小编分享给大家的全部内容了，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持编程小技巧。

总结

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