【C语言】随机数rand()详解
1.随机数的本质
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”。种子和随机数之间的关系是一种正态分布,如下图所示:
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。
2.产生随机数的实例
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);
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。
下面是一个随机数生成的实例:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){int a = rand();printf("%d\n",a);return 0;
}
3. 利用时间戳生成随机数
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);
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));
对上面的代码进行修改,生成随机数之前先进行播种:
#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;
}
4. 生成一定范围内的随机数
在实际开发中,我们往往需要一定范围内的随机数,过大或者过小都不符合要求,那么,如何产生一定范围的随机数呢?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
分析:取模即取余,rand()%51+13
我们可以看成两部分:rand()%51
是产生 0~50 的随机数,后面+13
保证 a 最小只能是 13,最大就是 50+13=63。
例子:
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;
}
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