#2020学习打卡##C程序设计语言# C语言中的随机数函数解析

在计算机中并没有一个真正的随机数发生器，但是可以做到使产生的数字重复率很低，这样看起来好象是真正的随机数，实现这一功能的程序叫伪随机数发生器。
 
有关如何产生随机数的理论有许多，如果要详细地讨论，需要厚厚的一本书的篇幅。不管用什么方法实现随机数发生器，都必须给它提供一个名为“种子”的初始值。而且这个值最好是随机的，或者至少这个值是伪随机的。“种子”的值通常是用快速计数寄存器或移位寄存器来生成的。
 在实际编程中，我们经常会用到随机数这个概念，其实也是一个伪随机数，实际上并不是一个真正的随机数，但是也足够我们使用了。在C语言中，编写一些关于游戏之类的程序时就需要用到随机数了。同时C语言也提供了一个标准库里面一个函数来产生随机数，而对于随机数的产生是根据种子（根据一个数值按照某种公式计算的）来变化的，种子 与随机数之间符合正态分布（高斯分布）。


 
生成随机数

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

int rand (void);【void是指不需要传递参数】

rand() 会随机生成一个位于 0 ~ RAND_MAX 之间的整数。而对RAND_MAX 是 <stdlib.h> 头文件中的一个宏，它用来指明 rand() 所能返回的随机数的最大值。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。

/**

 * 第35堂课示例：随机数

 * 郑凯

 * 2020年5月25日

 * */

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>



int main()

{



    int rands;



    rands = rand();



    printf("rand number is %d\n", rands);



    printf("rand number2 is %d\n", rand());



    return 0;

}

但是这个随机数一旦编译之后就固定了，并不能满足我们的实际需求，前面提到了只是一个伪随机数，我们需要对产生随机数的种子进行不断的重播，从而达到我们实际需求的随机数效果。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：

void srand (unsigned int seed);

它需要一个 unsigned int 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，通常我们采用 <time.h> 头文件中的 time() 函数即可得到当前的时间【精准到秒】srand((unsigned)time(NULL));

/**

 * 第35堂课示例：随机数

 * 郑凯

 * 2020年5月25日

 * */

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>



int main()

{



    int rands;



    srand((unsigned)time(NULL));



    rands = rand();



    printf("rand number is %d\n", rands);



    printf("rand number2 is %d\n", rand());



    return 0;

}

小提示：根据种子与随机数的符合高斯分布的关系可知，生成的随机数是逐渐增大或者逐渐减小！
 
生成一定范围随机数

在实际编程开发中，实际需求往往是一定范围内的随机数，对于产生一定范围的随机数，就需要使用一定的技巧了，常用的方法是取模运算，再加上一个加法运算：

int a = 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：

int a = rand() % 51 + 100; //产生100~150的随机数

分析：取模即取余，rand()%51+13，看成两部分：rand()%51是产生 0~50 的随机数，后面+100保证 a 最小只能是 100，最大就是 50+100=150。

/**

 * 第35堂课示例：有区间的随机数

 * 例如：100~150之间的数字

 * 郑凯

 * 2020年5月25日

 * */

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>



int main()

{



    int rands;



    srand((unsigned)time(NULL));



    rands = rand() % 51 + 100;



    printf("rand number is %d\n", rands);



    return 0;

}

 
根据种子与随机数的符合高斯分布的关系可知，生成的随机数是逐渐增大或者逐渐减小。