C語言之隨機數函式( rand() )的使用方法
阿新 • • 發佈:2019-01-22
在程式設計中,難免會使用到隨機值函式,其原理與語法大多類似,接下來以C語言為例介紹其隨機值函式 rand()
用法。
原理
引用百度百科,首先,需要包含標頭檔案:
#include <stdlib.h>
rand()函式是按指定的順序來產生整數,因此每次執行上面的語句都列印相同的兩個值,所以說C語言的隨機並不是真正意義上的隨機,有時候也叫偽隨機數,使用 rand()
生成隨機數之前需要用隨機發生器的初始化函式 srand(unsigned seed)
(也位於 stdlib.h
中) 進行偽隨機數序列初始化,seed
又叫隨機種子,通俗講就是,如果每次提供的 seed
是一樣的話,最後每一輪生成的幾個隨機值也都是一樣的,因此叫偽隨機數,所以需要每次提供不同的 seed
time(NULL)
作為 seed
,因為時間值每秒都不同,這個函式需要包含以下標頭檔案:
#include <time.h>
理論太泛,下面用例子分析理解。
舉例分析
先來理解以下偽隨機數,編譯以下程式碼:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
srand(1);
int i;
for (i = 0; i < 10; i++)
printf("%d, " , rand()%11);
}
執行結果
8, 9, 9, 1, 7, 5, 5, 10, 1, 0,
然後無論執行多少次,結果都依然是以上隨機數,不會改變,因為每次設定的種子 seed
都是 1
。
但是假如把 seed
換成 time(NULL)
,每次就不一樣了,如下:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
srand(time(NULL));
int i;
for (i = 0; i < 10; i++)
printf ("%d, ", rand()%11);
}
結果是就變了,並且每次都不一樣:
6, 3, 4, 5, 5, 9, 8, 10, 10, 4,
6, 4, 2, 4, 3, 2, 5, 1, 2, 9,
這裡的
time(NULL)
的結果是一個類似於1524655706
的數字,並且每秒都在遞增 1,也就達成了 srand() 的 seed 不斷變化的目的,不斷生成新的隨機數。
拓展
這裡注意一下例子中函式 rand()
的用法,函式括號內不需要加引數,如果直接呼叫 rand()
的話會生成下面這樣的數:
17163, 2663, 24810, 4875, 26975, 14119, 22193, 11233, 26009, 20105,
所以我們想要生成指定範圍的隨機數的話就需要使用到求餘運算子 %
,這裡有個規律:例如我們需要 0–10的隨機數時,就寫成 rand()%11
,0–100就寫成 rand()%101
,就是運算子後的數字需要比需求範圍極值大 1,當然這也是取餘運算的原理。