C语言随机数

今天（2020/8/10）探究了如何使用C语言来生成随机数后，深夜写下此文作为笔记 (/ω＼) 。

rand()函数

在C语言中，可以使用<stdlib.h>头文件中的rand()函数来生成随机数。rand()会随机生成一个位于0~RAND_MAX区间的整数，RAND_MAX是<stdlib.h>头文件中的一个宏，用来指示rand()函数返回的随机数的最大值，但C语言中并没有规定RAND_MAX的具体数值，只是规定该值最小为32767。在实际使用中一般也不需要知道RAND_MAX的具体数值。

rand()函数的使用

用法：

int rand(void);

示例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
	int x=rand();
	printf("%d",x);
	return 0; 
}

rand()函数的局限性

如果多次运行以上的代码，产生的随机数是相同的，因为rand()函数产生的随机数是伪随机数，是用一个“种子”（seed，数值）根据特定公式运算生成的。当计算机在每一次启动时，“种子”是随机的，但当计算机完成启动后，“种子”一般就不再发生改变；因此，当计算机启动后，只使用rand()函数生成的随机数是固定不变的，直至计算机的下一次启动。

srand()函数

使用<stdlib.h>头文件中的srand()函数可以修改“种子”，该函数需要一个unsigned int类型的参数作为修改“种子”的参考，该参数可以是当前的系统时间，也可以是其它变量例如当前的进程号。

srand()函数的使用

用法：

void srand(unsigned int seed);

示例：

使用<time.h>头文件中的time()函数可以获得当前的系统时间（精确度：秒）

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main()
{
	srand((unsigned)time(NULL));
	int x=rand();
	printf("%d",x);
	return 0;
}

生成一定范围内的随机数

在实际开发中，一般需要生成在某一个范围内的随机数，那么这时就可以使用取余运算来实现随机数的范围限定。

示例

生成0~9的随机数：

int x=rand()%10;		//此时生成随机数的下限和上限分别是0和9

生成20~29的随机数：

int x=rand()%10+20;		//此时相对于范围0~9，生成随机数的下限和上限分别增加了20

生成14~22的随机数：

int x=rand()%9+14;		//此时相对于范围0~8，生成随机数的下限和上限分别增加了14

总结

生成范围为a~b的随机数x：

int x=rand()%(b-a+1)+a;

连续生成多个随机数

可以使用循环语法实现连续生成多个随机数。

示例

连续生成10个10~27范围内的随机数

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main(void)
{
	srand((unsigned)time(NULL));
	int i;
	for(i=0;i<10;i++)
	{
		//srand()函数不能放置于循环体内
		int x=rand()%18+10;
		printf("%d\t",x); 
	}
	return 0;
}

其中，srand()函数不能放置于循环体内。假如srand()函数放置于循环体内，因为rand()函数是使用srand()函数的返回值来运算的，而srand()函数的每一次重新调用，srand()函数在每一秒内（srand((unsigned)time(NULL));的精确度为秒，而该循环算法的运算速度极快）运算得到的结果都是一致的，因此rand()函数的返回值都是一致的。

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如有错误，请大佬在评论区多多指教，不胜感激ヾ(≧▽≦*)o。

本文整理自

C语言随机数生成教程，C语言rand和srand用法详解

C语言，如何取一组固定范围的随机数-xyphf

随机数函数srand和rand()的使用心得