rand函数和srand函数详解

Posted 2022-08-12 一朵花花

引言

在C语言中，rand函数可以用来产生随机数，但并不是真正意义上的随机数。它是返回介于 0 和 RAND_ MAX 之间的伪随机整数。这个数字是由一个算法生成的，该算法每次调用它时都返回一个显然不相关的数字序列。该算法是使用一个种子来生成序列，当计算机正常开机后，这个种子的值是固定的，因此产生的伪随机整数也是固定的，除非你为了改变这个值破坏了系统。为了初始化的值不同，C语言提供了srand函数。

srand函数原型

void srand(unsigned seed)；

rand函数代码示例

调用rand函数，需要包含头文件 <stdlib.h>
这里先说一下rand函数的用法，在确定的范围内生成平凡的伪随机数，如下表所示：

v1 = rand() % 100	v1 取值范围 0~99
v2 = rand() % 100 + 1	v2 取值范围 1~100
v3 = rand() % 30 + 1985	v3 取值范围 1985~2014

代码示例

int main() 
	int i = 0;
	for (int i = 0; i < 10; i++) 
		printf("%d ", rand() % 10);
	
	system("pause");
	return 0;

多次运行不难发现，每次运行结果都相同。这里就不贴运行结果了，大家下去可自行尝试

srand函数代码示例

调用srand函数，需要包含头文件 <stdlib.h>

此处注意
使用系统时间来初始化，需要包含头文件<time.h>

代码示例

int main() 
	int i = 0;
	srand((unsigned int) time(0));
	for (int i = 0; i < 10; i++) 
		printf("%d ", rand() % 10);
	
	system("pause");
	return;

根据上面两个代码的运行结果便可看出，不加srand函数的rand函数产生的随机数是伪随机数

rand & srand

rand函数每次调用前都会查询是否调用过srand(seed)，是否给seed设定了一个值，如果没有，种子的值就默认为1，直接用 1 来初始化种子，那生成的随机数每次就会重复，为了防止生成的随机数重复，一般使用时间戳作为时间种子，采用系统时间来初始化，使用time函数来获得系统时间，它的返回值为从 00:00:00 GMT, January 1, 1970 到现在所持续的秒数，然后将time_t型数据转化为(unsigned)型再传给srand函数。

RAND_MAX

RAND_MAX 是 <stdlib.h> 头文件中的一个宏，它用来指明 rand() 所能返回的随机数的最大值。C语言标准并没有规定 RAND_MAX 的具体数值，只是规定它的值至少为 32767。在实际编程中，我们也不需要知道 RAND_MAX 的具体值，把它当做一个很大的数来对待即可。

注意事项

如果我们两次调用srand函数设置随机数种子之间的时间间隔不超过1s，这会导致我们重置随机数种子，从而等价于使用了一个固定的随机数种子。那么这两次调用最后生成的随机数就是相同的。
所以，一定不要将srand写在生成随机数的循环中~

参考资料网址：http://cplusplus.com/