c语言，如何产生随机数？

Python017

c语言，如何产生随机数？,第1张

本文由青松原创并依GPL-V2及其后续版本发放，转载请注明出处且应包含本行声明。\x0d\x0a\x0d\x0aC++中常用rand()函数生成随机数，但严格意义上来讲生成的只是伪随机数（pseudo-random integral number）。生成随机数时需要我们指定一个种子，如果在程序内循环，那么下一次生成随机数时调用上一次的结果作为种子。但如果分两次执行程序，那么由于种子相同，生成的“随机数”也是相同的。\x0d\x0a\x0d\x0a在工程应用时，我们一般将系统当前时间(Unix时间)作为种子，这样生成的随机数更接近于实际意义上的随机数。给一下例程如下：\x0d\x0a\x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0ausing namespace std\x0d\x0a\x0d\x0aint main()\x0d\x0a{\x0d\x0adouble random(double,double)\x0d\x0asrand(unsigned(time(0)))\x0d\x0afor(int icnt = 0icnt != 10++icnt)\x0d\x0acout <<"No." <<icnt+1 <<": " <<int(random(0,10))<<endl\x0d\x0areturn 0\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0adouble random(double start, double end)\x0d\x0a{\x0d\x0areturn start+(end-start)*rand()/(RAND_MAX + 1.0)\x0d\x0a}\x0d\x0a/* 运行结果\x0d\x0a* No.1: 3\x0d\x0a* No.2: 9\x0d\x0a* No.3: 0\x0d\x0a* No.4: 9\x0d\x0a* No.5: 5\x0d\x0a* No.6: 6\x0d\x0a* No.7: 9\x0d\x0a* No.8: 2\x0d\x0a* No.9: 9\x0d\x0a* No.10: 6\x0d\x0a*/\x0d\x0a利用这种方法能不能得到完全意义上的随机数呢？似乎9有点多哦？却没有1,4,7？！我们来做一个概率实验，生成1000万个随机数，看0-9这10个数出现的频率是不是大致相同的。程序如下：\x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0ausing namespace std\x0d\x0a\x0d\x0aint main()\x0d\x0a{\x0d\x0adouble random(double,double)\x0d\x0aint a[10] = \x0d\x0aconst int Gen_max = 10000000\x0d\x0asrand(unsigned(time(0)))\x0d\x0a\x0d\x0afor(int icnt = 0icnt != Gen_max++icnt)\x0d\x0aswitch(int(random(0,10)))\x0d\x0a{\x0d\x0acase 0: a[0]++break\x0d\x0acase 1: a[1]++break\x0d\x0acase 2: a[2]++break\x0d\x0acase 3: a[3]++break\x0d\x0acase 4: a[4]++break\x0d\x0acase 5: a[5]++break\x0d\x0acase 6: a[6]++break\x0d\x0acase 7: a[7]++break\x0d\x0acase 8: a[8]++break\x0d\x0acase 9: a[9]++break\x0d\x0adefault: cerr <<"Error!" <<endlexit(-1)\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0afor(int icnt = 0icnt != 10++icnt)\x0d\x0acout <<icnt <<": " <<setw(6) <<setiosflags(ios::fixed) <<setprecision(2) <<double(a[icnt])/Gen_max*100 <<"%" <<endl\x0d\x0a\x0d\x0areturn 0\x0d\x0a}\x0d\x0a\x0d\x0adouble random(double start, double end)\x0d\x0a{\x0d\x0areturn start+(end-start)*rand()/(RAND_MAX + 1.0)\x0d\x0a}\x0d\x0a/* 运行结果\x0d\x0a* 0: 10.01%\x0d\x0a* 1: 9.99%\x0d\x0a* 2: 9.99%\x0d\x0a* 3: 9.99%\x0d\x0a* 4: 9.98%\x0d\x0a* 5: 10.01%\x0d\x0a* 6: 10.02%\x0d\x0a* 7: 10.01%\x0d\x0a* 8: 10.01%\x0d\x0a* 9: 9.99%\x0d\x0a*/\x0d\x0a可知用这种方法得到的随机数是满足统计规律的。\x0d\x0a\x0d\x0a另：在Linux下利用GCC编译程序，即使我执行了1000000次运算，是否将random函数定义了inline函数似乎对程序没有任何影响，有理由相信，GCC已经为我们做了优化。但是冥冥之中我又记得要做inline优化得加O3才行...\x0d\x0a\x0d\x0a不行，于是我们把循环次数改为10亿次，用time命令查看执行时间：\x0d\x0achinsung@gentoo ~/workspace/test/Debug $ time ./test \x0d\x0a0: 10.00%\x0d\x0a1: 10.00%\x0d\x0a2: 10.00%\x0d\x0a3: 10.00%\x0d\x0a4: 10.00%\x0d\x0a5: 10.00%\x0d\x0a6: 10.00%\x0d\x0a7: 10.00%\x0d\x0a8: 10.00%\x0d\x0a9: 10.00%\x0d\x0a\x0d\x0areal2m7.768s\x0d\x0auser2m4.405s\x0d\x0asys 0m0.038s\x0d\x0achinsung@gentoo ~/workspace/test/Debug $ time ./test \x0d\x0a0: 10.00%\x0d\x0a1: 10.00%\x0d\x0a2: 10.00%\x0d\x0a3: 10.00%\x0d\x0a4: 10.00%\x0d\x0a5: 10.00%\x0d\x0a6: 10.00%\x0d\x0a7: 10.00%\x0d\x0a8: 10.00%\x0d\x0a9: 10.00%\x0d\x0a\x0d\x0areal2m7.269s\x0d\x0auser2m4.077s\x0d\x0asys 0m0.025s\x0d\x0a\x0d\x0a前一次为进行inline优化的情形，后一次为没有作inline优化的情形，两次结果相差不大，甚至各项指标后者还要好一些，不知是何缘由...

在VC中设计到随机数有两个函数

srand()

and

rand()

srand()

的作用是是一个种子，提供每次获得随机数的基数而已，rand()根据种子而产生随机数

注意

1：srand()

里的值必须是动态变化的，否则得到的随机数就是一个固定数

2：其实可以不用写srand()

，只用rand()就可以了，省事，简单，例子如下

如果我们想得到一个

0-60的随机数那么可以写成

int

i

i=rand()%60

就可以了。

当然最好有个统一的标注如下：

int

i

srand((unsigned)time(

NULL

))

i=rand()%60

这样就OK了。

C语言中生成1个0到1的随机数可以执行语句：float b=rand()/(RAND_MAX+1.0)

解析：

标准C库中函数rand（）可以生成0~RAND_MAX之间的一个随机数，其中RAND_MAX 是stdlib.h 中定义的一个整数，它与系统有关。rand（）函数没有输入参数，直接通过表达式rand（）来引用；

用函数rand取得的随机数除以(RAND_MAX+1.0)，即可确保得到的结果在0到1之间。ISO IEC 9899 2011 (C11)标准中未规定 RAND_MAX 的具体数值。但该标准规定了RAND_MAX 的值应至少为32767。编程的时候，不应该对 RAND_MAX 的具体数值做任何假设。

扩展资料：

相关说明：

1、因为rand（）函数是按指定的顺序来产生整数，因此每次执行上面的语句都打印相同的两个值，所以说C语言的随机并不是真正意义上的随机。

2、为了使程序在每次执行时都能生成一个新序列的随机值，我们通常通过为随机数生成器提供一粒新的随机种子。函数 srand()(来自stdlib.h)可以为随机数生成器播散种子。只要种子不同rand()函数就会产生不同的随机数序列。srand()称为随机数生成器的初始化器。

3、随机种子（Random Seed）是计算机专业术语，一种以随机数作为对象的以真随机数（种子）为初始条件的随机数。一般计算机的随机数都是伪随机数，以一个真随机数（种子）作为初始条件，然后用一定的算法不停迭代产生随机数。

参考资料来源：百度百科-随机函数

参考资料来源：百度百科-RAND_MAX