浅谈C语言中如何取随机数

级别： 初级

 

1. 基本函数

   

   在C语言中取随机数所需要的函数是:

 

int rand(void);
void srand (unsigned int n);

 

   rand()函数和srand()函数被声明在头文件stdlib.h中,所以要使用这两个函数必须包含该头文件:

 

#include <stdlib.h>

 

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2. 使用方法

 

    rand()函数返回0到RAND_MAX之间的伪随机数(pseudorandom)。RAND_MAX常量被定义在stdlib.h头文件中。其值等于32767，或者更大。

 

    srand()函数使用自变量n作为种子，用来初始化随机数产生器。只要把相同的种子传入srand()，然后调用rand()时，就会产生相同的随机数序列。因此，我们可以把时间作为srand()函数的种子，就可以避免重复的发生。如果，调用rand()之前没有先调用srand()，就和事先调用srand(1)所产生的结果一样。

 

    举个例子，假设我们要取得0～10之间的随机整数（不含10本身）：

 

/* 例1：不指定种子的值 */

for (int i=0; i<10; i++)
{
    printf("%d ", rand()%10);
}

    每次运行都将输出：1 7 4 0 9 4 8 8 2 4

/* 例2：指定种子的值为1 */

srand(1);
for (int i=0; i<10; i++)
{
    printf("%d ", rand()%10);
}

    每次运行都将输出：1 7 4 0 9 4 8 8 2 4

    例2的输出结果与例1是完全一样的。

/* 例3：指定种子的值为8 */
srand(8);
for (int i=0; i<10; i++)
{
    printf("%d ", rand()%10);
}

   每次运行都将输出：4 0 1 3 5 3 7 7 1 5

   该程序取得的随机值也是在[0,10）之间，与srand(1)所取得的值不同，但是每次运行程序的结果都相同。

/* 例4：指定种子值为现在的时间 */
srand((unsigned)time(NULL));
for (int i=0; i<10; i++)
{
    printf("%d ", rand()%10);
}

    该程序每次运行结果都不一样，因为每次启动程序的时间都不同。另外需要注意的是，使用time()函数前必须包含头文件time.h。

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3. 注意事项

• 求一定范围内的随机数。

     如要取[0,10)之间的随机整数，需将rand()的返回值与10求模。

randnumber = rand() % 10;

     那么，如果取的值不是从0开始呢？你只需要记住一个通用的公式。

     要取[a,b)之间的随机整数（包括a，但不包括b)，使用：

     (rand() % (b - a)) + a 

• 伪随机浮点数。

     要取得0～1之间的浮点数，可以用：  

     rand() / (double)(RAND_MAX)

     如果想取更大范围的随机浮点数，比如0～100，可以采用如下方法:

     rand() /((double)(RAND_MAX)/100)

     其他情况，以此类推，这里不作详细说明。

     当然，本文取伪随机浮点数的方法只是用来说明函数的使用办法，你可以采用更好的方法来实现。