C++ srand()只能调用一次，否则rand()每次返回相同值

C++ srand()只能调用一次，否则rand()每次返回相同值

面试的时候写一个洗牌算法，结果遇到这个问题坑死我了，幸运的是面试官也不太看得出来问题出在哪（他主攻Java），所以给了我足够时间去调试……

问题描述：

自己创作的洗牌算法：

#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;
int GetRandomNumber()
{
    int RandomNumber;
    srand((unsigned)time(0));//time()用系统时间初始化种。为rand()生成不同的随机种子。
    RandomNumber = rand() % 100 + 1;//生成1~100随机数
    return RandomNumber;
}
void getRand(int* arr)
{
    int i, j, temp;
    for (i = 0; i < 100; ++i)
    {
        j = GetRandomNumber();
        temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }
    return;
}
int main() {
    int a[100], i;
    for (i = 0; i < 100; ++i)
        a[i] = i + 1;
    getRand(a);
    for (i = 0; i < 100; ++i)
        cout << a[i] << ' ';
}

结果实际运行结果却是这样的：


也就是说只交换了第一个数字，这让我百思不得其解。

原因分析：

于是我询问面试官能否用编译器调试（面试时手撕代码），他问我除了编译器还有什么好的方法，我想到了用cout输出每个变量，看看问题发生在哪。当我输出每次产生的随机数 j 的时候，问题就浮出水面。

于是我就怀疑是不是因为每次调用GetRandomNumber都用了srand函数进行初始化种子。然后因为整个程序运行的时间很短，初始化种子用的系统时间单位是秒，意味着种子是相同的，每次都把伪随机序列初始化成相同的序列，因此每次调用rand返回的都是序列的第一个值，因此是相同的值。
当时面试也管不了那么多，只能把srand改成初始化一次，确实就可以正常运行了。
事后参考相关资料得知srand设置随机生成器的状态，得到一大串序列（通常是4,294,967,296），然后调用rand每次从序列中取第一个，取完塞回序列尾端，之后取第二个、第三个就可以做到伪随机的效果。
因此我的问题就在于每次获取随机数都初始化了队列，在不到一秒的运行时间内这些序列都是相同的。而每次rand都取队列第一个数字，所以每次返回的值都相同。

解决方案：

将代码修正成如下所示即可，总之srand初始化调用一次就行了，之后每次用rand就可以输出伪随机数。否则rand就会一直返回相同的值！

#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;
void getRand(int* arr)
{
    int i, j, temp;
    srand((unsigned)time(NULL));
    for (i = 0; i < 100; ++i)
    {
        j = rand() % 100;
        temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }
    return;
}
int main()
{
    int a[100], i;
    for (i = 0; i < 100; ++i)
        a[i] = i + 1;
    getRand(a);
    for (i = 0; i < 100; ++i)
        cout << a[i] << ' ';
}

参考资料：https://www.imooc.com/wenda/detail/558945