C语言之随机数函数( rand() )的使用方法
文章出自个人博客https://knightyun.github.io/2018/04/25/c-rand-number,转载请申明。
在程序设计中,难免会使用到随机值函数,其原理与语法大多类似,接下来以C语言为例介绍其随机值函数 rand()
用法。
原理
引用百度百科,首先,需要包含头文件:
#include <stdlib.h>
rand()函数是按指定的顺序来产生整数,因此每次执行上面的语句都打印相同的两个值,所以说C语言的随机并不是真正意义上的随机,有时候也叫伪随机数,使用 rand()
生成随机数之前需要用随机发生器的初始化函数 srand(unsigned seed)
(也位于 stdlib.h
中) 进行伪随机数序列初始化,seed
又叫随机种子,通俗讲就是,如果每次提供的 seed
是一样的话,最后每一轮生成的几个随机值也都是一样的,因此叫伪随机数,所以需要每次提供不同的 seed
达到完全的随机,我们通常用时间函数 time(NULL)
作为 seed
,因为时间值每秒都不同,这个函数需要包含以下头文件:
#include <time.h>
理论太泛,下面用例子分析理解。
举例分析
先来理解以下伪随机数,编译以下代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{srand(1);int i;for (i = 0; i < 10; i++)printf("%d, ", rand()%11);
}
运行结果
8, 9, 9, 1, 7, 5, 5, 10, 1, 0,
然后无论运行多少次,结果都依然是以上随机数,不会改变,因为每次设置的种子 seed
都是 1
。
但是假如把 seed
换成 time(NULL)
,每次就不一样了,如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{srand(time(NULL));int i;for (i = 0; i < 10; i++)printf("%d, ", rand()%11);
}
结果是就变了,并且每次都不一样:
6, 3, 4, 5, 5, 9, 8, 10, 10, 4,
6, 4, 2, 4, 3, 2, 5, 1, 2, 9,
这里的
time(NULL)
的结果是一个类似于1524655706
的数字,并且每秒都在递增 1,也就达成了 srand() 的 seed 不断变化的目的,不断生成新的随机数。
拓展
这里注意一下例子中函数 rand()
的用法,函数括号内不需要加参数,如果直接调用 rand()
的话会生成下面这样的数:
17163, 2663, 24810, 4875, 26975, 14119, 22193, 11233, 26009, 20105,
所以我们想要生成指定范围的随机数的话就需要使用到求余运算符 %
,这里有个规律:例如我们需要 0–10的随机数时,就写成 rand()%11
,0–100就写成 rand()%101
,就是运算符后的数字需要比需求范围极值大 1,当然这也是取余运算的原理。
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