C++隨機數生成庫詳解

在C++中，有兩種主要的隨機數生成庫：<cstdlib>和<random>。這里將分別對它們進行詳細介紹。

1. <cstdlib>庫

<cstdlib>庫提供了一個簡單的隨機數生成器，通過rand()函數生成一個[0, RAND_MAX]范圍內的偽隨機整數。RAND_MAX是一個常量，表示生成的隨機數的最大值。為了獲得不同的隨機數序列，需要使用srand()函數設置隨機數生成器的種子。

示例代碼：

#include<iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

int main() {
    // 使用當前時間作為隨機數生成器的種子
    std::srand(static_cast<unsigned int>(std::time(nullptr)));

    // 生成一個0到99之間的隨機數
    int random_number = std::rand() % 100;
    std::cout << "Random number: "<< random_number<< std::endl;

    return 0;
}

2.`庫

<random>庫提供了更高質量的隨機數生成器，支持多種隨機數分布和引擎。這個庫包括以下組件：

• 隨機數引擎：生成隨機數的算法，如由Mersenne Twister算法實現的std::mt19937。
• 隨機數分布：定義隨機數的分布規律，如均勻分布、正態分布等，如std::uniform_int_distribution和std::normal_distribution。

示例代碼：

#include<iostream>
#include<random>

int main() {
    // 創建一個基于Mersenne Twister算法的隨機數引擎
    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen(rd());

    // 創建一個0到99之間的均勻分布
    std::uniform_int_distribution<> dis(0, 99);

    // 生成一個隨機數
    int random_number = dis(gen);
    std::cout << "Random number: "<< random_number<< std::endl;

    return 0;
}

總結：

• <cstdlib>庫提供了一個簡單的隨機數生成器，適用于簡單的隨機數需求。 -庫提供了更高質量的隨機數生成器，支持多種分布和引擎，適用于復雜的隨機數需求。在實際開發中，推薦使用`庫。