rand()の初期値生成タイミングはいつですか？

Question

C++の関数rand()は、
単体で用いるといつも同じ数字を返し、
srandと合わせて用いると実行する度に異なる数字を返しますが、
このような違いはなぜ生じるのでしょうか?

rand関数の乱数はある初期値を元に計算されますが、その初期値の設定のタイミングが異なるのでしょうか？

#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;

int main()
{
    cout << rand() << endl;
}

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

using namespace std;

int main()
{
    srand((unsigned)time(0));
    cout << rand() << endl;
}

Answer 1

srandに与える引数に依って利用する疑似乱数列が定められます。
ですので、例えば srand(0) などとすればやはり同じ乱数列が生成されます。

srandを呼び出さずにrandを用いた場合、srand(1) の乱数列を用いるそうです。
実際に srand(1) を呼び出した結果と比較してみると良いでしょう。

void srand( unsigned seed );

Seeds the pseudo-random number generator used by std::rand() with the value seed.
If rand() is used before any calls to srand(), rand() behaves as if it was seeded with srand(1).
Each time rand() is seeded with the same seed, it must produce the same sequence of values.

引用元： cppreference.com > std::srand

srandの有無を超えて、シード値を毎回変えているかどうかの方が重要です。
シード値として時刻を与えているのは、実行ごとに別の値を使うための工夫でしかありません。

実験

srandを呼び出さない場合 Wandbox

1804289383
846930886
1681692777
1714636915
1957747793
424238335
719885386
1649760492
596516649
1189641421

srand(1)を与えた場合 Wandbox

1804289383
846930886
1681692777
1714636915
1957747793
424238335
719885386
1649760492
596516649
1189641421

実際に同じ結果になることが確認できます。

Comments

[achala]

ありがとうございます。
具体的な例も出していただけ、理解出来ました。

また、お返事遅くなってしまい、大変申し訳ございませんでした。

Answer 2

srandと合わせて用いると実行する度に異なる数字を返しますが、

srandで実行する度に別の引数を与えると異なる数字を返すし、srandで毎回同じ引数を与えると、毎回同じ数字を返します。

毎回同じ数字を返すのは、デバッグするときに、同じ現象が起こらないとデバッグできなくなるからです。

Comments

[achala]

回答有り難うございます。
同じ数字を返すのにはそんな理由があったんですね。
勉強になります。

回答遅くなってしまい、大変申し訳ございませんでした。