自动生成随机数

前言

要想完成猜数字游戏，⾸先得产⽣随机数，那怎么产⽣随机数呢？

掌握随机数的生成与应用。

学会随机数的范围。

1. 随机数⽣成

C语⾔提供了⼀个函数叫 rand，这函数是可以⽣成随机数的，函数原型如下所⽰：

int rand (void);

rand函数会返回⼀个伪随机数，这个随机数的范围是在0~RAND_MAX之间，这个RAND_MAX的⼤⼩是

依赖编译器上实现的，但是⼤部分编译器上是32767。

rand函数的使⽤需要包含⼀个头⽂件是：stdlib.h

这⾥多调⽤⼏次，产⽣5个随机数：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 printf("%d\n", rand());
 return 0;
}

生成两次结果：

我们可以看到虽然⼀次运⾏中产⽣的5个数字是相对随机的，但是下⼀次运⾏程序⽣成的结果和上⼀次⼀模⼀样，这就说明有点问题。

我们可以看到虽然⼀次运⾏中产⽣的5个数字是相对随机的，但是下⼀次运⾏程序⽣成的结果和上⼀次

⼀模⼀样，这就说明有点问题。

如果再深⼊了解⼀下，我们就不难发现，其实rand函数⽣成的随机数是伪随机的，伪随机数不是真正

的随机数，是通过某种算法⽣成的随机数。真正的随机数的是⽆法预测下⼀个值是多少的。⽽rand函

数是对⼀个叫“种⼦”的基准值进⾏运算⽣成的随机数。

之所以前⾯每次运⾏程序产⽣的随机数序列是⼀样的，那是因为rand函数⽣成随机数的默认种⼦是1。

如果要⽣成不同的随机数，就要让种⼦是变化的。

2.srand生成随机数种子

C语⾔中⼜提供了⼀个函数叫 srand，⽤来初始化随机数的⽣成器的，srand的原型如下：

void srand (unsigned int seed);

程序中在调⽤ rand 函数之前先调⽤ srand 函数，通过 srand 函数的参数seed来设置rand函数⽣成随

机数的时候的种⼦，只要种⼦在变化，每次⽣成的随机数序列也就变化起来了。

那也就是说给srand的种⼦是如果是随机的，rand就能⽣成随机数；在⽣成随机数的时候⼜需要⼀个随机数，这就⽭盾了。(这句话的意思就是 srand只调用一次 就会只获取一个随机数)

3. time利用时间生成随机数

在程序中我们⼀般是使⽤程序运⾏的时间作为种⼦的，因为时间时刻在发⽣变化的。time函数的时候需要包含头⽂件：time.h

在C语⾔中有⼀个函数叫 time ，就可以获得这个时间，time函数原型如下：

time_t time (time_t* timer);

time 函数会返回当前的⽇历时间，其实返回的是1970年1⽉1⽇0时0分0秒到现在程序运⾏时间之间的差值，单位是秒。返回的类型是time_t类型的，time_t 类型本质上其实就是32位或者64位的整型类型。

//VS2022 上time_t类型的说明
  #ifndef _CRT_NO_TIME_T
    #ifdef _USE_32BIT_TIME_T
    typedef __time32_t time_t;
    #else
    typedef __time64_t time_t;
    #endif
  #endif
typedef long    __time32_t;
typedef __int64   __time64_t;

time函数的参数 timer 如果是⾮NULL的指针的话，函数也会将这个返回的差值放在timer指向的内存

中带回去。

如果 timer 是NULL，就只返回这个时间的差值。time函数返回的这个时间差也被叫做：时间戳。

如果只是让time函数返回时间戳，我们就可以这样写：

time(NULL);//调⽤time函数返回时间戳，这⾥没有接收返回值

那我们随机数生成的代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
  //使⽤time函数的返回值设置种⼦
  //因为srand的参数是unsigned int类型，我们将time函数的返回值强制类型转换
  srand((unsigned int)time(NULL));
  printf("%d\n", rand());
  printf("%d\n", rand());
  printf("%d\n", rand());
  printf("%d\n", rand());
  printf("%d\n", rand());
 return 0;
}

srand函数是不需要频繁调⽤的，⼀次运⾏的程序中调⽤⼀次就够了。

总结：用rand来生成随机数因为种子一样，所以生成的随机数是固定的（伪随机数），srand是一个种子函数，和rand（随机数发生器）会根据时间来生成种子，这样种子就随时时间变化了，随机数就不一样了，但是每次运行的间隔差距不大 ，随机数可能相差不大。

生成随机数代码最终格式：

4.设置随机数的范围

1.⽣成0~99之间的随机数，⽅法如下：

rand() %100;//余数的范围是0~99

rand随机数生成范围0~32767,%上100后数不可能大于100

2.要⽣成100~200的随机数，⽅法如下：

100 + rand()%(200-100+1)
 //余数的范围是0~100，加100后就是100~200

总结：如果要⽣成a~b的随机数，格式为

a + rand()%(b-a+1)

5.猜数字游戏实现

void menu()
{
  printf("***********************\n");
  printf("****** 1. play ******\n");
  printf("****** 0. exit ******\n");
  printf("***********************\n");
}
int main()
{
  int input = 0;
  srand((unsigned int)time(NULL));
  do
 {
  menu();
  printf("请选择:>");
  scanf("%d", &input);
  switch(input){
  case 1:
    game();
    break;
  case 0:
    printf("游戏结束\n");
    break;
  default:
    printf("选择错误，重新选择\n");
    break;
    }
 }while(input);
  return 0;
}