有关C++中随机函数rand() 和srand() 的用法详解

所属分类: 软件编程 / C 语言 阅读数: 60
收藏 0 赞 0 分享

一、rand()

函数名:   rand  

功   能:   随机数发生器

用   法:   int rand(void); 

所在头文件: stdlib.h

函数说明 :

rand()的内部实现是用线性同余法做的,它不是真的随机数,因其周期特别长,故在一定

的范围里可看成是随机的。

rand()返回一随机数值的范围在0至RAND_MAX 间。RAND_MAX的范围最少是在32767之间(int)。用

unsigned int 双字节是65535,四字节是4294967295的整数范围。0~RAND_MAX每个数字被选中

的机率是相同的。     

用户未设定随机数种子时,系统默认的随机数种子为1。

rand()产生的是伪随机数字,每次执行时是相同的;若要不同,用函数srand()初始化它。

实例如下:

#include <iostream> 
using namespace std; 
#include  <stdlib.h>   
#include  <time.h>  
#define MIN 1  //随机数产生的范围   
#define MAX 10 
 
int main()   
{  
  int i;  
  srand((unsigned)time(0)); 
  cout<<"Ten random numbers from "<<MIN<< 
     " to "<<MAX<<" :/n"<<endl;   
  for(i=0; i<10; i++)     //产生随机数 
  { 
    cout<<MIN + (int)MAX * rand() / (RAND_MAX + 1)<<"/t";  
  } 
  cout<<endl; 
  return  0;   
}  

二、srand()

函数名:   srand  

功   能:   初始化随机数发生器  

用   法:   void srand(unsigned  int  seed); 

所在头文件: stdlib.h 

函数说明:

srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。

参数seed必须是个整数,通常可以利用time(0)的返回值或NULL来当做seed。

如果每次seed都设相同值,rand()所产生的随机数值每次就会一样。

实例如下:


#include <iostream> 
using namespace std; 
#include  <stdlib.h>   
#include  <time.h>  
#define MIN 0  //随机数产生的范围   
#define MAX 99 
 
int main()   
{  
  int i;  
  srand((unsigned)time(NULL)); 
  cout<<"Ten random numbers from "<<MIN<< 
     " to "<<MAX<<" :/n"<<endl;   
  for(i=0; i<10; i++)     //产生随机数 
  { 
    cout<<MIN + rand() % (MAX + MIN - 1)<<"/t";  
  } 
  cout<<endl; 
  return  0;   
}  

三、rand()和srand()的关系

rand()和srand()要一起使用,其中srand()用来初始化随机数种子,rand()用来产生随机数。

因为默认情况下随机数种子为1,而相同的随机数种子产生的随机数是一样的,失去了随机性的意义,所以为使每次得到的随机数不一样,用函数srand()初始化随机数种子。srand()的参数,用time函数值(即当前时间),因为两次调用rand()函数的时间通常是不同的,这样就可以保证随机性了。

四、产生一定范围随机数的通用表示公式

要取得[a,b)的随机整数,使用(rand() % (b-a))+ a (结果值含a不含b)。

要取得[a,b]的随机整数,使用(rand() % (b-a+1))+ a (结果值含a和b)。

要取得(a,b]的随机整数,使用(rand() % (b-a))+ a + 1 (结果值不含a含b)。

(总的来说,通用公式:a + rand() % n ;其中的a是起始值,n是整数的范围)

要取得a到b之间的随机整数,另一种表示:a + (int)b * rand() / (RAND_MAX + 1)。

要取得0~1之间的浮点数,可以使用rand() / double(RAND_MAX)。

五、产生相同的随机数的原因

计算机的随机数都是由伪随机数,即是由小M多项式序列生成的,其中产生每个小序列都有一个初始值,即随机种子。(注意: 小M多项式序列的周期是65535,即每次利用一个随机种子生成的随机数的周期是65535,当你取得65535个随机数后它们又重复出现了。) 

我们知道rand()函数可以用来产生随机数,但是这不是真真意义上的随机数,是一个伪随机数,是根据一个数(我们可以称它为种子)为基准以某个递推公式推算出来的一系列数,当这系列数很大的时候,就符合正态公布,从而相当于产生了随机数,但这不是真正的随机数,当计算机正常开机后,这个种子的值是定了的,除非你破坏了系统。

实例如下:

#include <iostream> 
using namespace std; 
#include <stdlib.h> 
#include <time.h> 
 
int main() 
{ 
  int i; 
  for (i=0; i<10; i++)   //产生10个随机数 
  { 
    cout<<rand()<<"/t"; 
  } 
  cout<<endl; 
  return 0; 
} 

每次运行得到相同的随机序列:

41 18467 6334  26500 19169 15724 11478                        

41 18467 6334 26500 19169 15724 11478  29358 26962 24464

为得到不同的随机数序列,则需改变这个种子的值。方法:在开始产生随机数前,调用一次srand(time(NULL))(注意:srand()一定要放在循环外面或者是循环调用的外面,否则的话得到的是相同的随机数)。

程序示例:

#include <iostream> 
using namespace std; 
#include <stdlib.h> 
#include <time.h> 
 
int main() 
{ 
  int i; 
  srand((unsigned)time(NULL)); //初始化随机数种子 
  for (i=0; i<10; i++)     //产生10个随机数 
  { 
    cout<<rand()<<"/t"; 
  } 
  cout<<endl; 
  return 0; 
} 

每次运行得到不同的随机序列:

1294 18562 14141 18165 11910 29784 11070 13225 131 24405

1774 25714 18734 16528 20825 17189 9848 8899 2503 5375

以上这篇有关C++中随机函数rand() 和srand() 的用法详解就是小编分享给大家的全部内容了,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持脚本之家。

更多精彩内容其他人还在看

C++中四种对象生存期和作用域以及static的用法总结分析

以下是对C++中四种对象生存期和作用域以及static的用法进行了详细的介绍,需要的朋友可以过来参考下
收藏 0 赞 0 分享

C++嵌套类与局部类详细解析

从作用域的角度看,嵌套类被隐藏在外围类之中,该类名只能在外围类中使用。如果在外围类之外的作用域使用该类名时,需要加名字限定
收藏 0 赞 0 分享

C++空类详解

以下是对C++中的空类进行了详细的介绍,需要的朋友可以过来参考下
收藏 0 赞 0 分享

C++之友元:友元函数和友元类详解

友元是一种允许非类成员函数访问类的非公有成员的一种机制。可以把一个函数指定为类的友元,也可以把整个类指定为另一个类的友元
收藏 0 赞 0 分享

C++中返回指向函数的指针示例

int (*ff(int)) (int *,int);表示:ff(int)是一个函数,带有一个int型的形参,该函数返回int (*) (int *,int),它是一个指向函数的指针,所指向的函数返回int型并带有两个分别是Int*和int型的形参
收藏 0 赞 0 分享

C数据结构之单链表详细示例分析

以下是对C语言中的单链表进行了详细的分析介绍,需要的朋友可以过来参考下
收藏 0 赞 0 分享

C数据结构之双链表详细示例分析

以下是对c语言中的双链表进行了详细的分析介绍,需要的朋友可以过来参考下
收藏 0 赞 0 分享

浅析如何在c语言中调用Linux脚本

如何在c语言中调用Linux脚本呢?下面小编就为大家详细的介绍一下吧!需要的朋友可以过来参考下
收藏 0 赞 0 分享

深入解析unsigned int 和 int

以下是对unsigned int和int进行了详细的分析介绍,需要的朋友可以过来参考下
收藏 0 赞 0 分享

浅谈C++中的string 类型占几个字节

本篇文章小编并不是为大家讲解string类型的用法,而是讲解我个人比较好奇的问题,就是string 类型占几个字节
收藏 0 赞 0 分享
查看更多