C语言获取随机数

第一次接触C语言中的随机数时,很疑惑为什么有种子这个玩意,只提供一个产生随机数的函数不就行了吗,因为计算机不能产生真正的随机数,只能靠数学的方法产生伪随机数。srand函数的作用就是设置种子,如果不设置的话,则默认初始种子为1(后面解释)。rand的实现就与数学有关了,即通过初始化的种子进行数学运算得到一个数,在将此数返回。它的范围是[0,32767] (上限值在不同的运行环境中可能不同)。

初学者很容易犯的一个错误,如下图:


图1

运行的结果是获取的是五个相同的数,显然不是你想要的结果。

该错误原因是重复获取初始化种子。修改此错误应该将第七行放到for循环上面去。获取随机数种子只需要一次。


下面我们来修改上面的程序。

图2

其中的核心代码就是下面两个。

1.      srand(time(NULL));

2.    rand();

下面我们来解释一下上面的代码的意思。

time(NULL)函数的解释。如图3


图3

运行结果:


图4

我们看到输出的是一个很大的整数,那么这个整数代表的是什么呢?

它代表的意义是从1970年1月1日0时0分0秒0毫秒到你点击运行按钮时所经过的时间毫秒数(记住,单位是毫秒)。这个数有一个名字,叫做时间戳。

从这里我们可以知道srand();函数实际上是需要一个整数的实参。而函数time(NULL)所返回的整数就是我们所说的随机种子。将此整数作为函数srand()的实参,实际上就是一个初始化随机种子的过程。


rand()函数解释,图5


图5


运行结果(每次运行结果都不一样):


图6

我们看到结果也是一个整数(0~32767之间的整数)每调用一次rand函数产生的数都将是随机的(本质就是将随机种子进行数学运算(此算法没必要去了解)得到一个数,并将此数返回)。


现在你已经懂得了C语言中获取随机数的原理。那么解释一下之前的问题。

如果不设置初始化种子,默认初始化种子为1。

看下面程序:


图7

运行结果:


图8

再看这个程序:


图9

运行结果:


图10

我们看到生成的随机数是一样的,所以说当不设置初始化种子时默认使用整数1为初始化种子。

好了,解释完毕。

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