用C语言的rand()和srand()产生伪随机数的方法总结

标准库<cstdlib>(被包含于<iostream>中)提供两个帮助生成伪随机数的函数:ios

函数一:int rand(void);
从srand (seed)中指定的seed开始,返回一个[seed, RAND_MAX(0x7fff))间的随机整数。函数

函数二:void srand(unsigned seed);
参数seed是rand()的种子,用来初始化rand()的起始值。io

能够认为rand()在每次被调用的时候,它会查看:
1) 若是用户在此以前调用过srand(seed),给seed指定了一个值,那么它会自动调用srand(seed)一次来初始化它的起始值。
2) 若是用户在此以前没有调用过srand(seed),它会自动调用srand(1)一次。stream

根据上面的第一点咱们能够得出:
1) 若是但愿rand()在每次程序运行时产生的值都不同,必须给srand(seed)中的seed一个变值,这个变值必须在每次程序运行时都不同(好比到目前为止流逝的时间)。
2) 不然,若是给seed指定的是一个定值,那么每次程序运行时rand()产生的值都会同样,虽然这个值会是[seed, RAND_MAX(0x7fff))之间的一个随机取得的值。
3) 若是在调用rand()以前没有调用过srand(seed),效果将和调用了srand(1)再调用rand()同样(1也是一个定值)。随机数

举几个例子,假设咱们要取得0~6之间的随机整数(不含6自己):程序

例一,不指定seed:
for(int i=0;i<10;i++){ 
ran_num=rand() % 6;
cout<<ran_num<<" ";
}
每次运行都将输出:5 5 4 4 5 4 0 0 4 2方法

例二,指定seed为定值1:
srand(1);
for(int i=0;i<10;i++){ 
ran_num=rand() % 6;
cout<<ran_num<<" ";
}
每次运行都将输出:5 5 4 4 5 4 0 0 4 2
跟例子一的结果彻底同样。im

例三,指定seed为定值6:
srand(6);
for(int i=0;i<10;i++){ 
ran_num=rand() % 6;
cout<<ran_num<<" ";
}
每次运行都将输出:4 1 5 1 4 3 4 4 2 2
随机值也是在[0,6)之间,随得的值跟srand(1)不一样,可是每次运行的结果都相同。时间

例四,指定seed为当前系统流逝了的时间(单位为秒):time_t time(0):
#include <ctime>
//…
srand((unsigned)time(0));
for(int i=0;i<10;i++){ 
ran_num=rand() % 6;
cout<<ran_num<<" ";
}
第一次运行时输出:0 1 5 4 5 0 2 3 4 2
第二次:3 2 3 0 3 5 5 2 2 3
总之,每次运行结果将不同,由于每次启动程序的时刻都不一样(间隔须大于1秒?,见下)。co

关于time_t time(0):

time_t被定义为长整型,它返回从1970年1月1日零时零分零秒到目前为止所通过的时间,单位为秒。好比假设输出:
cout<<time(0);
值约为1169174701,约等于37(年)乘365(天)乘24(小时)乘3600(秒)(月日没算)。

另外,关于ran_num = rand() % 6,

将rand()的返回值与6求模是必须的,这样才能确保目的随机数落在[0,6)之间,不然rand()的返回值自己多是很巨大的。
一个通用的公式是:
要取得[a,b)之间的随机整数,使用(rand() % (b-a))+ a (结果值将含a不含b)。
在a为0的状况下,简写为rand() % b。

最后,关于伪随机浮点数:

用rand() / double(RAND_MAX)能够取得0~1之间的浮点数(注意,不一样于整型时候的公式,是除以,不是求模),举例:
double ran_numf=0.0;
srand((unsigned)time(0));
for(int i=0;i<10;i++){ 
ran_numf = rand() / (double)(RAND_MAX);
cout<<ran_numf<<" ";
}
运行结果为:0.716636,0.457725,…等10个0~1之间的浮点数,每次结果都不一样。

若是想取更大范围的随机浮点数,好比1~10,能够将
rand() /(double)(RAND_MAX) 改成 rand() /(double)(RAND_MAX/10)
运行结果为:7.19362,6.45775,…等10个1~10之间的浮点数,每次结果都不一样。
至于100,1000的状况,如此类推。

以上不是伪随机浮点数最好的实现方法,不过能够将就着用用…

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