C语言中如何用rand()和srand()函数产生伪随机数

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rand()会返回一随机数值，范围在0至RAND_MAX 间。在调用此函数产生随机数前，必须先利用srand()设好随机数种子，如果未设随机数种子，rand()在调用时会自动设随机数种子为1。srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。参数seed必须是个整数，通常可以利用geypid()或time(0)的返回值来当做seed。如果每次seed都设相同值，rand()所产生的随机数值每次就会一样。

标准库<cstdlib>（被包含于<iostream>中）提供两个帮助生成伪随机数的函数：

函数一：int rand(void)；

从srand (seed)中指定的seed开始，返回一个[seed, RAND_MAX（0x7fff）)间的随机整数。

函数二：void srand(unsigned seed)；

参数seed是rand()的种子，用来初始化rand()的起始值。

可以认为rand()在每次被调用的时候，它会查看：

1） 如果用户在此之前调用过srand(seed)，给seed指定了一个值，那么它会自动调用srand(seed)一次来初始化它的起始值。

2） 如果用户在此之前没有调用过srand(seed)，它会自动调用srand(1)一次。

根据上面的***点我们可以得出：

1） 如果希望rand()在每次程序运行时产生的值都不一样，必须给srand(seed)中的seed一个变值，这个变值必须在每次程序运行时都不一样（比如到目前为止流逝的时间）。

2） 否则，如果给seed指定的是一个定值，那么每次程序运行时rand()产生的值都会一样，虽然这个值会是[seed, RAND_MAX（0x7fff）)之间的一个随机取得的值。

3） 如果在调用rand()之前没有调用过srand(seed)，效果将和调用了srand(1)再调用rand()一样（1也是一个定值）。

举几个例子，假设我们要取得0～6之间的随机整数（不含6本身）：

例一，不指定seed：

for(int i=0;i<10;i++)  {   ran_num=rand() % 6;  cout<<ran_num<<" ";  }

每次运行都将输出：5 5 4 4 5 4 0 0 4 2

例二，指定seed为定值1：

srand(1);  for(int i=0;i<10;i++){   ran_num=rand() % 6;  cout<<ran_num<<" ";  }

每次运行都将输出：5 5 4 4 5 4 0 0 4 2

跟例子一的结果完全一样。

例三，指定seed为定值6：

srand(6);  for(int i=0;i<10;i++)  {   ran_num=rand() % 6;  cout<<ran_num<<" ";  }

每次运行都将输出：4 1 5 1 4 3 4 4 2 2

随机值也是在[0,6）之间，随得的值跟srand(1)不同，但是每次运行的结果都相同。

例四，指定seed为当前系统流逝了的时间（单位为秒）：time_t time(0)：

#include <ctime>  //&hellip;  srand((unsigned)time(0));  for(int i=0;i<10;i++)  {   ran_num=rand() % 6;  cout<<ran_num<<" ";  }

***次运行时输出：0 1 5 4 5 0 2 3 4 2

第二次：3 2 3 0 3 5 5 2 2 3

总之，每次运行结果将不一样，因为每次启动程序的时刻都不同（间隔须大于1秒？，见下）。

关于time_t time(0)：

time_t被定义为长整型，它返回从1970年1月1日零时零分零秒到目前为止所经过的时间，单位为秒。比如假设输出：

cout<<time(0);

值约为1169174701，约等于37（年）乘365（天）乘24（小时）乘3600（秒）（月日没算）。

另外，关于ran_num = rand() % 6，

将rand()的返回值与6求模是必须的，这样才能确保目的随机数落在[0,6)之间，否则rand()的返回值本身可能是很巨大的。
一个通用的公式是：

要取得[a,b)之间的随机整数，使用（rand() % (b-a)）+ a （结果值将含a不含b）。

在a为0的情况下，简写为rand() % b。

***，关于伪随机浮点数：

用rand() / double(RAND_MAX)可以取得0～1之间的浮点数（注意，不同于整型时候的公式，是除以，不是求模），举例：

double ran_numf=0.0;  srand((unsigned)time(0));  for(int i=0;i<10;i++)  {   ran_numf = rand() / (double)(RAND_MAX);  cout<<ran_numf<<" ";  }

运行结果为：0.716636，0.457725，&hellip;等10个0～1之间的浮点数，每次结果都不同。

如果想取更大范围的随机浮点数，比如1～10，可以将

rand() /(double)(RAND_MAX)

改为

rand() /(double)(RAND_MAX/10)

运行结果为：7.19362，6.45775，&hellip;等10个1～10之间的浮点数，每次结果都不同。

至于100，1000的情况，如此类推。

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