C语言中怎么生成随机数-创新互联

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在实际编程中，我们经常需要生成随机数，例如，贪吃蛇游戏中在随机的位置出现食物，扑克牌游戏中随机发牌。

在C语言中，我们一般使用头文件中的rand()函数来生成随机数，它的用法为：

intrand(void);

void表示不需要传递参数。

C语言中还有一个random()函数可以获取随机数，但是random()不是标准函数，不能在VC/VS等编译器通过，所以比较少用。

rand()会随机生成一个位于0~RAND_MAX之间的整数。

RAND_MAX是头文件中的一个宏，它用来指明rand()所能返回的随机数的较大值。C语言标准并没有规定RAND_MAX的具体数值，只是规定它的值至少为32767。在实际编程中，我们也不需要知道RAND_MAX的具体值，把它当做一个很大的数来对待即可。

下面是一个随机数生成的实例：

#include

intmain(){

inta=rand();

printf("%d\n",a);

return0;

}

运行结果举例：

193

随机数的本质

多次运行上面的代码，你会发现每次产生的随机数都一样，这是怎么回事呢？为什么随机数并不随机呢？

实际上，rand()函数产生的随机数是伪随机数，是根据一个数值按照某个公式推算出来的，这个数值我们称之为“种子”。种子和随机数之间的关系是一种正态分布，如下图所示：

C语言随机数和种子之间呈正态分布

种子在每次启动计算机时是随机的，但是一旦计算机启动以后它就不再变化了；也就是说，每次启动计算机以后，种子就是定值了，所以根据公式推算出来的结果（也就是生成的随机数）就是固定的。

重新播种

我们可以通过srand()函数来重新“播种”，这样种子就会发生改变。srand()的用法为：

voidsrand(unsignedintseed);

它需要一个unsignedint类型的参数。在实际开发中，我们可以用时间作为参数，只要每次播种的时间不同，那么生成的种子就不同，最终的随机数也就不同。

使用头文件中的time()函数即可得到当前的时间（精确到秒），就像下面这样：

srand((unsigned)time(NULL));

有兴趣的读者请猛击这里自行研究time()函数的用法，本节我们不再过多讲解。

对上面的代码进行修改，生成随机数之前先进行播种：

#include

intmain(){

inta;

srand((unsigned)time(NULL));

a=rand();

printf("%d\n",a);

return0;

}

多次运行程序，会发现每次生成的随机数都不一样了。但是，这些随机数会有逐渐增大或者逐渐减小的趋势，这是因为我们以时间为种子，时间是逐渐增大的，结合上面的正态分布图，很容易推断出随机数也会逐渐增大或者减小。

生成一定范围内的随机数

在实际开发中，我们往往需要一定范围内的随机数，过大或者过小都不符合要求，那么，如何产生一定范围的随机数呢？我们可以利用取模的方法：

inta=rand()%10;//产生0~9的随机数，注意10会被整除

如果要规定上下限：

inta=rand()%51+13;//产生13~63的随机数

分析：取模即取余，rand()%51+13我们可以看成两部分：rand()%51是产生0~50的随机数，后面+13保证a最小只能是13，较大就是50+13=63。

最后给出产生13~63范围内随机数的完整代码：

#include

intmain(){

inta;

srand((unsigned)time(NULL));

a=rand()%51+13;

printf("%d\n",a);

return0;

}

连续生成随机数

有时候我们需要一组随机数（多个随机数），该怎么生成呢？很容易想到的一种解决方案是使用循环，每次循环都重新播种，请看下面的代码：

#include

intmain(){

inta,i;

//使用for循环生成10个随机数

for(i=0;i<10;i++){ 　　srand((unsigned)time(NULL)); 　　a=rand(); 　　printf("%d",a); 　　} 　　return0; 　　} 　　运行结果举例：　　8888888888 　　运行结果非常奇怪，每次循环我们都重新播种了呀，为什么生成的随机数都一样呢？　　这是因为，for循环运行速度非常快，在一秒之内就运行完成了，而time()函数得到的时间只能精确到秒，所以每次循环得到的时间都是一样的，这样一来，种子也就是一样的，随机数也就一样了。

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