mt_rand（）和rand（）之间的区别

Question

使用mt_rand($min, $max)和rand($min, $max)有什么区别？

Answer 1

更新

由于PHP 7.1 mt_rand完全取代了rand ，因此rand成为mt_rand的别名。 下面的答案集中在旧版本的两个函数之间的差异，以及引入mt_rand的原因。

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速度不是mt_rand引入的原因！

rand函数在mt_rand之前存在，但它存在严重缺陷。 PRNG必须得到一些熵，一个数字，从中产生一系列随机数。 如果你打印出由rand()生成的十个数字的列表，如下所示：

for ($i=0;$i<10;++$i)
    echo rand(), PHP_EOL;

输出可以用来计算rand种子是什么，用它，你可以预测下一个随机数。 有一些工具可以做到这一点，所以谷歌稍微测试一下。

还有一个问题是rand相对较快地快速显示其随机数中的模式， 如此处所示 。 一个问题mt_rand似乎也解决了很多问题。

mt_rand使用更好的随机化算法（Mersenne Twist），这需要在确定种子之前知道更多随机数并且更快。 这并不意味着mt_rand根据定义比rand更快 ，这只意味着生成数字的方式更快，并且似乎对函数的性能没有实际影响，正如此处的其他答案所证明的那样。
无论哪种方式，请查看mt_srand和srand docs 。 我相信他们会包含更多信息

如果mt_rand的算法转化为性能提升，那么这对你来说很好，但这是一个快乐的巧合。 TL; TR：

引入mt_rand来解决rand中存在的问题！

Answer 2

更新（PHP 7.1）：

rand()和srand()现在分别成为mt_rand()和mt_srand()别名。 这意味着以下函数的输出有更改： rand() ， shuffle() ， str_shuffle()和array_rand() 。

这意味着从版本7.1开始，两者之间没有实际区别，因为rand内部调用mt_rand 。

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在PHP 7.1之前：

如果不用于安全目的，使用rand()并不是一个坏习惯，我通常使用rand() （习惯？）。

如果你需要大量的随机数，你需要mt_rand而不是rand 。 mt_rand的周期为2 ¹⁹⁹³⁷ - 1，远远好于rand （2 ³² ）。 看看这篇关于使用rand和mt_rand生成图形模式的文章 。

周期性和熵是使用mt_rand()而不是rand()而不是安全性或速度改进的唯一原因。

数学上mt_rand具有比rand更多的熵和更大的周期性 （2 ¹⁹⁹³⁷ -1对2 ³² ）。

如果您需要一些随机数并且安全性不是问题，那么rand将完成这项工作（获取一个随机数来决定启动清理过程）。

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测试速度的提高

在实践中，两个函数之间的速度差别不大（可能是因为PHP⇔C包装器开销？）。

PHP测试代码：

<?php
for ($c = 0; $c < 3; $c++) {
  $start = microtime(true);
  $sum = 0.0;
  for ($i = 0; $i < 100000000; $i++) {
    $sum += rand();
  }
  printf('[rand %d] Time: %.3f s%s', $c, microtime(true) - $start, PHP_EOL);
}
for ($c = 0; $c < 3; $c++) {
  $start = microtime(true);
  $sum = 0.0;
  for ($i = 0; $i < 100000000; $i++) {
    $sum += mt_rand();
  }
  printf('[mt_rand %d] Time: %.3f s%s', $c, microtime(true) - $start, PHP_EOL);
}

PHP 7.0.19中的测试：

$ php timing.php
[rand 0] Time: 4.658 s
[rand 1] Time: 4.664 s
[rand 2] Time: 4.654 s
[mt_rand 0] Time: 4.267 s
[mt_rand 1] Time: 4.255 s
[mt_rand 2] Time: 4.261 s

在PHP 5.4.45中测试（较慢的机器）：

$ php timing.php
[rand 0] Time: 10.862 s
[rand 1] Time: 10.889 s
[rand 2] Time: 10.615 s
[mt_rand 0] Time: 10.948 s
[mt_rand 1] Time: 9.883 s
[mt_rand 2] Time: 10.190 s

声称只有6-9％而不是400％。

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用于安全目的

但是如果你的应用程序需要大量的熵，因为安全问题，你需要一个更安全的方法， openssl_random_pseudo_bytes()可能是最好的解决方案，它的工作（更好但更慢？我们需要安全性超速？） 依赖于openssl相关问题 。

rand()和mt_rand()都不够安全 ：

注意此函数不会生成加密安全值，也不应用于加密目的。 如果需要加密安全值，请考虑使用random_int() ， random_bytes()或openssl_random_pseudo_bytes() 。

有像random_compat这样的PHP扩展，但如果没有必要，我不建议使用它们。

Answer 3

关于mt_rand() PHP手册说明：

这将产生比平均libc rand（）提供的速度快四倍的随机数。

Answer 4

从PHP 7.1开始， 没有任何区别 。 rand（）现在是mt_rand（）的别名。

见http://php.net/manual/en/migration71.incompatible.php#migration71.incompatible.rand-sr​​and-aliases

更多细节： https ： //wiki.php.net/rfc/rng_fixes

Answer 5

以下是两者的速度差异： -
mt_rand($min, $max)是快四倍相比， rand($min, $max)

原因是， rand($min, $max)使用libc随机数生成器，而mt_rand($min, $max)使用Mersenne Twister ，速度快四倍。

希望它能解决你的疑问。
谢谢。

Answer 6

它们的速度似乎相等：

function timeit($times, $func) {
    $t = microtime(1);
    while($times--) $func();
    return microtime(1) - $t;
}

echo PHP_OS, " ", phpversion(), "\n";
echo timeit(100000, function() {    rand(0,1000); }), "\n";
echo timeit(100000, function() { mt_rand(0,1000); }), "\n";

OSX Mavericks和VirtualBox'ed Ubuntu 11的结果：

Darwin 5.5.19
0.038038969039917
0.033117055892944

Linux 5.3.6-13ubuntu3.10
0.031459093093872
0.031935214996338

如果这些措施是正确的，那么其他地方提到的手工评论应被视为错误/过时。