C語言中怎么生成隨機數

本篇文章為大家展示了C語言中怎么生成隨機數，內容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

　　在實際編程中，我們經常需要生成隨機數，例如，貪吃蛇游戲中在隨機的位置出現食物，撲克牌游戲中隨機發牌。

　　在C語言中，我們一般使用頭文件中的rand()函數來生成隨機數，它的用法為：

　　intrand(void);

void表示不需要傳遞參數。

　　C語言中還有一個random()函數可以獲取隨機數，但是random()不是標準函數，不能在VC/VS等編譯器通過，所以比較少用。

　　rand()會隨機生成一個位于0~RAND_MAX之間的整數。

　　RAND_MAX是頭文件中的一個宏，它用來指明rand()所能返回的隨機數的最大值。C語言標準并沒有規定RAND_MAX的具體數值，只是規定它的值至少為32767。在實際編程中，我們也不需要知道RAND_MAX的具體值，把它當做一個很大的數來對待即可。

　　下面是一個隨機數生成的實例：

　　#include

　　#include

　　intmain(){

　　inta=rand();

　　printf("%d\n",a);

　　return0;

　　}

　　運行結果舉例：

　　193

隨機數的本質

　　多次運行上面的代碼，你會發現每次產生的隨機數都一樣，這是怎么回事呢？為什么隨機數并不隨機呢？

　　實際上，rand()函數產生的隨機數是偽隨機數，是根據一個數值按照某個公式推算出來的，這個數值我們稱之為“種子”。種子和隨機數之間的關系是一種正態分布，如下圖所示：

　　C語言隨機數和種子之間呈正態分布

　　種子在每次啟動計算機時是隨機的，但是一旦計算機啟動以后它就不再變化了；也就是說，每次啟動計算機以后，種子就是定值了，所以根據公式推算出來的結果（也就是生成的隨機數）就是固定的。

　　重新播種

　　我們可以通過srand()函數來重新“播種”，這樣種子就會發生改變。srand()的用法為：

　　voidsrand(unsignedintseed);

　　它需要一個unsignedint類型的參數。在實際開發中，我們可以用時間作為參數，只要每次播種的時間不同，那么生成的種子就不同，最終的隨機數也就不同。

　　使用頭文件中的time()函數即可得到當前的時間（精確到秒），就像下面這樣：

　　srand((unsigned)time(NULL));

　　有興趣的讀者請猛擊這里自行研究time()函數的用法，本節我們不再過多講解。

　　對上面的代碼進行修改，生成隨機數之前先進行播種：

　　#include

　　#include

　　#include

　　intmain(){

　　inta;

　　srand((unsigned)time(NULL));

　　a=rand();

　　printf("%d\n",a);

　　return0;

　　}

　　多次運行程序，會發現每次生成的隨機數都不一樣了。但是，這些隨機數會有逐漸增大或者逐漸減小的趨勢，這是因為我們以時間為種子，時間是逐漸增大的，結合上面的正態分布圖，很容易推斷出隨機數也會逐漸增大或者減小。

生成一定范圍內的隨機數

　　在實際開發中，我們往往需要一定范圍內的隨機數，過大或者過小都不符合要求，那么，如何產生一定范圍的隨機數呢？我們可以利用取模的方法：

　　inta=rand()%10;//產生0~9的隨機數，注意10會被整除

　　如果要規定上下限：

　　inta=rand()%51+13;//產生13~63的隨機數

　　分析：取模即取余，rand()%51+13我們可以看成兩部分：rand()%51是產生0~50的隨機數，后面+13保證a最小只能是13，最大就是50+13=63。

　　最后給出產生13~63范圍內隨機數的完整代碼：

　　#include

　　#include

　　#include

　　intmain(){

　　inta;

　　srand((unsigned)time(NULL));

　　a=rand()%51+13;

　　printf("%d\n",a);

　　return0;

　　}

連續生成隨機數

　　有時候我們需要一組隨機數（多個隨機數），該怎么生成呢？很容易想到的一種解決方案是使用循環，每次循環都重新播種，請看下面的代碼：

　　#include

　　#include

　　#include

　　intmain(){

　　inta,i;

　　//使用for循環生成10個隨機數

　　for(i=0;i<10;i++){ 　　srand((unsigned)time(NULL)); 　　a=rand(); 　　printf("%d",a); 　　} 　　return0; 　　} 　　運行結果舉例： 　　8888888888 　　運行結果非常奇怪，每次循環我們都重新播種了呀，為什么生成的隨機數都一樣呢？ 　　這是因為，for循環運行速度非常快，在一秒之內就運行完成了，而time()函數得到的時間只能精確到秒，所以每次循環得到的時間都是一樣的，這樣一來，種子也就是一樣的，隨機數也就一樣了。

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