C/C++产生随机数

本文主要是介绍C/C++产生随机数，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

C/C++产生随机数用到两个函数rand() 和 srand()。

一. 不指定范围产生随机数

在C语言中，我们一般使用 <stdlib.h> 头文件中的 rand() 函数来生成随机数，它的用法为：

int rand (void);

// void 表示不需要传递参数。

C语言中还有一个 random() 函数可以获取随机数，但是 random() 不是标准函数，不能在 VC/VS 等编译器通过，所以比较少用。

• rand() 会随机生成一个位于 0 ~ RAND_MAX 之间的整数。

RAND_MAX 是 <stdlib.h> 头文件中的一个宏，它用来指明 rand() 所能返回的随机数的最大值。C语言标准并没有规定 RAND_MAX 的具体数值，只是规定它的值至少为 32767。在实际编程中，我们也不需要知道 RAND_MAX 的具体值，把它当做一个很大的数来对待即可。

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(){

int a = rand();

printf("%d\n",a);

return 0;

}

运行结果举例：

41

多次运行上面的代码，你会发现每次产生的随机数都一样，都是41，这是怎么回事呢？为什么随机数并不随机呢？ 

实际上，rand() 函数产生的随机数是伪随机数，是根据一个数值按照某个公式推算出来的，这个数值我们称之为“种子”。种子在每次启动计算机时是随机的，但是一旦计算机启动以后它就不再变化了；也就是说，每次启动计算机以后，种子就是定值了，所以根据公式推算出来的结果（也就是生成的随机数）就是固定的。

• • 重新播种，然后再调用rand()

我们可以通过 srand() 函数来重新“播种”，这样种子就会发生改变。srand() 的用法为：

void srand (unsigned int seed);//里面是参数类型，seed不能直接用在程序中，只是说明，可以是函数

它需要一个 unsigned int 类型的参数。在实际开发中，我们可以用时间作为参数，只要每次播种的时间不同，那么生成的种子就不同，最终的随机数也就不同。使用 <time.h> 头文件中的 time() 函数即可得到当前的时间（精确到秒），就像下面这样：

srand((unsigned)time(NULL));

上述代码修改如下后，没启动一次程序，随机数都不一样。

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

int main() {

int a;

srand((unsigned)time(NULL));

a = rand();

printf("%d\n", a);

return 0;

}

多次运行程序，会发现每次生成的随机数都不一样了。但是，这些随机数会有逐渐增大或者逐渐减小的趋势，这是因为我们以时间为种子，时间是逐渐增大的，结合上面的正态分布图，很容易推断出随机数也会逐渐增大或者减小。

• • 生成一定范围内的随机数

我们可以利用取模的方法：

int a = rand() % 10; //产生0~9的随机数，注意10会被整除

如果要规定上下限：

int a = rand() % 51 + 13; //产生13~63的随机数

最后给出产生 13~63 范围内随机数的完整代码：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

int main(){

int a;

srand((unsigned)time(NULL));

a = rand() % 51 + 13;

printf("%d\n",a);

return 0;

}

• 连续生成随机数

很容易想到的一种解决方案是使用循环，每次循环都重新播种，请看下面的代码：

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

int main() {

int a, i;

//使用for循环生成10个随机数

for (i = 0; i < 10; i++) {

srand((unsigned)time(NULL));

a = rand();

printf("%d ", a);

}

return 0;

}

运行结果举例：
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

运行结果非常奇怪，每次循环我们都重新播种了呀，为什么生成的随机数都一样呢？
这是因为，for 循环运行速度非常快，在一秒之内就运行完成了，而 time() 函数得到的时间只能精确到秒，所以每次循环得到的时间都是一样的，这样一来，种子也就是一样的，随机数也就一样了。

解决：

srand((unsigned int )time(NULL));//保证每次执行不一样

for (i = 0; i < 10; i++) { 

                     a = rand();

                     printf("%d ", a);

}//循环内每次a也不同

二. 指定范围产生随机数，产生0到某个数的随机数

没有现成的函数，但是可以通过取余得到。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define Random(x) (rand() % x) //通过取余取得指定范围的随机数
int main()
{
        int i;
        int dis=100; //产生[0, dis)之间的随机数，注意不包括dis
        for(i=0; i<10; i++)
        {
                printf("%d\n", Random(dis));
        }
        return 0;
}

注意一个问题：以上两个程序每次执行产生的结果是相同的，既是个伪随机数。rand()产生随机数与具体的种子有关，当不特意用srand()获取种子时，种子的默认值为1，因此需要用srand()函数产生不同的种子，同上.

为了产生不同的种子值，通常用时间作为参数值。例如对于一，修改程序如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main()
{
        int i;
        srand((int)time(NULL)); //每次执行种子不同，生成不同的随机数
        for(i=0; i<10; i++)
        {
                printf("%d\n", rand()); //如果执行太快，不到一秒钟，10个随机数是相通的，但是每次执行是不同的

         }

         return 0;

}

经测试，与上面注释是不同的，在一次程序执行中 的for循环，rand()不一样，加上种子，每一次执行程序后的数 也不一样。意味着在循环外加上 srand((int)time(NULL))，可以得到两个不同，即每一次执行程序不一样，循坏内也不一样，从而做到随机。

作者那么解释，说循环内10个相同，难道是这计算机执行慢？

这篇关于C/C++产生随机数的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！