随机数如何生成

Posted 2020-08-26 我为自己代言

C/C++产生随机数用到两个函数rand() 和 srand()

一. 不指定范围产生随机数

     用到函数rand（），函数原型为int rand(),无参数。此时会产生一个介于0~RAND_MAX间的整数。RAND_MAX的大小可以查看，在include文件夹（linux在usr目录、windows在安装目录）的stdlib.h可以看到，linux下其值为2147483647（），其值与具体系统有关。

参考代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main()
{
        int i;
        for(i=0; i<10; i++)  //随机产生10个数。
        {
            printf("%d\\n", rand());
        }
        return 0;
}

二. 指定范围产生随机数，产生0到某个数的随机数

没有现成的函数，但是可以通过取余得到

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define Random(x) (rand() % x) //通过取余取得指定范围的随机数
int main()
{
        int i;
        int dis;               //产生[0, dis)之间的随机数，注意不包括dis
        for(i=0; i<10; i++)
        {    
            printf("%d\\n", Random(dis));
        }
        return 0;
}

注意一个问题：以上两个程序每次执行产生的结果是相同的，既是个伪随机数。rand()产生随机数与具体的种子有关，当不特意用srand()获取种子时，种子的默认值为1，因此需要用srand()函数产生不同的种子，srand函数原型：void srand(unsigned seed);为了产生不同的种子值，通常用时间作为参数值。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h> 
int main()
{
        int i;
        srand((int)time(NULL));     //每次执行种子不同，生成不同的随机数
        for(i=0; i<10; i++)
        {
          printf("%d\\n", rand());  //因为执行太快，不到一秒钟，10个随机数是相通的，但是每次执行是不同的 
        } 
        return 0; 
}

三. 指定范围（m,n）产生随机数

要求：指定范围（m,n）,m、n关系不定，随机数包括m和n

想方设法，把范围（m,n）改变到（0，X)，到最后再转移回去。三种情况

1：m=n此时不该叫随机数，这里返回m
2：m>n:
标记pos=n，距离差pos=m-n+1
　　　　 返回 rand() % dis + pos

3：n>m:
标记pos=m，距离差=n-m+1
　　　　 返回rand()%dis + pos

参考代码：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h> 
int Random(int m, int n)
{
        int pos, dis;
        if(m == n)
        {
            return m;
        }
        else if(m > n)
        {
            pos = n;
            dis = m - n + 1;
            return rand() % dis + pos;
        }
        else
        {
            pos = m;
            dis = n - m + 1;
            return rand() % dis + pos;
        }
}
int main()
{
        int i, m, n;
        srand((int)time(NULL));
        m = -3;
        n = -7;
        for(i=0; i<10; i++)
        {
            printf("%d\\n", Random(m, n));
        }
        return 0;
}

 升华

srand((unsigned)time(null));
(a,b) (rand()%(b-a+1))+a-1
[a,b) (rand()%(b-a))+a
(a,b] (rand()%(b-a))+a+1
[a,b] (rand()%(b-a+1))+a

生成一个16位随机数的函数（转自别人，没太看懂，看懂的朋友可以留言交流下）：

uint16_t util_GetRand16(void)
{
    #define RANDOM_POLY    0x1021
    #define RANDOM_TOP_MOST_BIT    0x8000

    uint8_t    i;
    uint16_t    random_seed;

    /* Get random seed from real clock */
    random_seed =(int)time(NULL);

    /* Generate random number */
    for( i = 0; i < 16; i++ )
    {
        if( random_seed & RANDOM_TOP_MOST_BIT )
        {
            random_seed = (random_seed << 1) ^ RANDOM_POLY;
        }
        else
        {
            random_seed = (random_seed << 1);
        }
    }

    return random_seed;
}

 

尊重原创，转载自：http://www.cnblogs.com/kaituorensheng/archive/2013/03/05/2944008.html