C 生成隨機數

c++ 庫有乙個名為 rand() 的函式，每次呼叫該函式都將返回乙個非負整數。要使用 rand() 函式，必須在程式中包含標頭檔案。以下是其用法示例：

randomnum = rand();

但是，該函式返回的數字其實是偽隨機數。這意味著它們具有隨機數的表現和屬性，但實際上並不是隨機的，它們實際上是用演算法生成的。

該演算法需要乙個起始值，稱為種子，以生成數字。如果沒有給出乙個種子，那麼它將在每次執行時產生相同的數字流。下面的程式說明了這一點：

// try to generate random numbers without setting a "seed".

#include #include // header file needed to use rand

using namespace std;

int main()

第1次執行輸出結果： 41 18467 : 6334 第2次執行輸出結果：

41 18467 6334

要在每次執行程式時獲得不同的隨機數字流，則必須為隨機數生成器提供乙個種子以開始。在 c++ 中，這是通過呼叫 srand 函式完成的。在 rand 被呼叫之前，srand 函式要先被呼叫，並且 srand 在整個程式中僅被呼叫一次。

// this program demonstrates using random numbers when a
// "seed" is provided for the random number generator.
#include #include // header file needed to use srand and rand
using namespace std;
int main()

第1次執行結果： enter a seed value: 19 100 15331 - 209 第2次執行結果： enter a seed value: 171

597 10689 28587

程式中，第 9 行中建立的用於儲存種子的變數 seed 被宣告為 unsigned 無符號型別。這個資料型別只儲存非負整數。這是 srand 函式在呼叫時期望接收的資料型別，因此使用 unsigned 變數型別可以保證不會將負數傳送給 srand。從程式的輸出可以看出，每次程式使用不同的種子執行時，都會生成不同的隨機數字流。然而，如果再次使用 19 或 171 作為種子執行程式，則將獲得與第一次完全相同的數字。

程式的第 12 行中，使用 cin 從使用者的輸入獲取隨機數生成器種子的值。

實際上，獲取種子值的另乙個常見做法是呼叫 time 函式，它是 c++ 標準庫的一部分。time 函式返回從 1970 年 1 月 1 日午夜開始到現在逝去的秒數，因此每次執行程式時，它都將提供不同的種子值。下面程式演示了 time 函式的用法。請注意，在呼叫它時必須給它傳遞乙個引數 0。同時程式中包含乙個新的標頭檔案 ctime，此標頭檔案是使用 time 函式所必需的。

//this program demonstrates using the c++ time function
//to provide a nseed,t for the random number generator.
#include #include // header file needed to use srand and rand
#include // header file needed to use time
using namespace std;
int main()

程式輸出結果：

2961 21716 181

有時程式需要乙個特定範圍內的隨機數。要將隨機數的範圍限制在 1 和某個最大值 max 之間的整數，可以使用以下公式：

number = rand() % max + 1;

例如，要生成 1〜6 的隨機數來代表骰子的點數，則可以使用以下語句：

dice = rand() % 6 + 1;

這裡簡單介紹一下其工作原理。求餘數運算子（％）可以獲得整除之後的餘數。當使用通過 rand 函式返回的正整數除以6時，餘數將是 0〜5 的數字。因為目標是 1〜6 的數字，所以只需要給餘數加 1 即可。

這個想法可以擴充套件到任意範圍內的隨機數，其通用公式如下：

number = (rand()%(maxvalue - minvalue +1)) + minvalue;

在上述公式中，minvalue 是範圍內的最小值，而 maxvalue 則是範圍內的最大值。例如，要獲得 10〜18 的隨機數，可以使用以下**給變數 number 賦值：

const int min_value = 10;

const int max_value = 18;

number = rand() % (max_value - min_value + 1) + min_value;

在上述**中，（max_value - min_value + 1）的值為 9，這是目標範圍內整數的個數。餘數運算子（％）返回的值是 0〜8 的數字，再用它加上 min_value（也就是 10），即可獲得 10〜18 的隨機數。

C 生成隨機數

C 隨機數生成

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