rand() не дает мне случайное число (даже когда используется srand())

Это то, что вы получаете за использование устаревшей генерации случайных чисел.

rand выдает фиксированную последовательность чисел (что само по себе хорошо), и делает это очень и очень плохо.

Вы сообщаете rand через srand, с чего в последовательности начать. Поскольку ваша «начальная точка» (называемая seed кстати) зависит от количества секунд, прошедших с 1.1.1970 0:00:00 UTC, ваш вывод, очевидно, зависит от времени.

Правильный способ сделать то, что вы хотите, — это использовать C++11 <random>библиотека. В вашем конкретном примере это будет выглядеть примерно так:

std::mt19937 rng (std::random_device{}());
std::uniform_int_distribution<> dist (0, 409);

auto random_number = dist(rng);

Для получения дополнительной информации о недостатках rand и преимуществах <random> см. это.

В качестве последнего замечания, заполнение std::mt19937, как я сделал выше, не совсем оптимально, потому что пространство состояний MT намного больше, чем 32-битное, которое вы получаете в результате одного вызова std::random_device{}(). Это не проблема для игрушечных программ и ваших стандартных школьных заданий, но для справки: Здесь - это мой подход к заполнению всего пространства состояний MT, а также несколько полезных советов в ответах.

Из руководства:

time() возвращает время в виде количества секунд с начала эпохи, 1970-01-01 00:00:00 +0000 (UTC).

Это означает, что если вы дважды запустите свою программу оба раза в одну и ту же секунду, вы инициализируете srand одним и тем же значением и получите одинаковое состояние PRNG.

И если вы удалите инициализацию через вызов srand, вы всегда будете получать точно такую ​​же последовательность чисел из rand.

Боюсь, вы не можете получить там действительно случайные числа. Встроенные функции предназначены для предоставления только псевдослучайных чисел. Более того, используя srand и rand, потому что первый использует тот же подход, что и второй. Если вы хотите приготовить настоящие случайные числа, вы должны найти правильный источник энтрофии, работающий, например, с атмосферным шумом, как подход www.random.org.

Проблема здесь заключается в начальном значении, используемом алгоритмом случайности: если это число, предоставленное машиной, оно не может быть непредсказуемым. Нормальным решением для этого является использование внешнего оборудования.

К сожалению, вы не можете получить настоящее случайное число с компьютера без специального оборудования (которое часто слишком медленное, чтобы быть практичным).

Поэтому вам нужно обойтись псевдогенератором. Но использовать их нужно осторожно.

Функция rand предназначена для возврата числа от 0 до RAND_MAX способом, который, вообще говоря, удовлетворяет статистическим свойствам равномерного распределения. В лучшем случае вы можете ожидать, что среднее значение выпавших чисел будет 0.5 * RAND_MAX, а дисперсия - RAND_MAX * RAND_MAX / 12.

Обычно реализация rand представляет собой линейный конгруэнтный генератор, что в основном означает, что возвращаемое число является функцией предыдущего числа. Это может дать удивительно хорошие результаты и позволяет вам заполнить генератор функцией srand.

Но повторное использование srand разрушает статистические свойства генератора, что и происходит с вами: ваше использование srand коррелирует с вашим системным временем. Поведение, которое вы наблюдаете, вполне ожидаемо.

Что вам нужно сделать, так это сделать только один вызов srand, а затем нарисовать последовательность чисел, используя rand. Вы не можете легко сделать это так, как вы все настроили. Но есть альтернативы; вы можете переключиться на генератор случайных чисел (скажем, твистер Мерсенна), который позволяет вам нарисовать (n)-й член, и вы можете передать значение n в качестве аргумента командной строки.

И последнее замечание: я бы не стал использовать модуль при рисовании числа. Это создаст статистическую погрешность, если ваш модуль не кратен RAND_MAX.

Попробуйте изменить NULL во времени (NULL) на время (0) (это даст вам текущее системное время). Если это не сработает, вы можете попытаться преобразовать время (0) в мс, выполнив time (0) * 1000.