前言
本篇文章主要介绍随机数的生成,涉及伪随机数和随机数,为后面《猜数字游戏》的实现做铺垫
随机数的生成
1.1 rand()函数
语法
int rand (void);
解释
1、viod是无的意思,表示在这个函数中不需要传参
2、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。
#define RAND_MAX 0x7fff
3、rand函数的使⽤需要包含⼀个头⽂件是:stdlib.h
使用实例
# define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #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; }
会发现,打印出来的数确实每个不一样。但是,如果你第二次运行此程序,再看看结果,发现和第一次一样,紧接着第二次、第三次…结果都是一样的,这就有点问题啦。
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。
1.2 srand()函数
前面说的种子,我们需要一个桥梁,那就是srand()函数
语法
void srand (unsigned int seed);
作用:⽤来初始化随机数的⽣成器
程序在先使用rand函数前,先使用一个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。
这里,我们发现有一个矛盾点:
给srand的种⼦是如果是随机的,rand就能⽣成随机数,那就是说在生成一个随机数的时候,又得需要一个随机数。这里,我们就需要下面的一个操作,来实现这一个问题。
1.3 time
伟大的计算机前辈大佬,就想到以时间作为种子,我们知道,时间是一直变化的。
语法
time_t time (time_t* timer);
这里涉及到指针,不用在意
不要看他人模狗样的是time_t,实际上返回的就是32位或者64位的整型类型
time函数的使用,需要包含一个头文件 time.h
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。
time函数返回的这个时间差也被叫做:时间戳。
//VS2019 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
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
Now,我们如果想生成真的随机数,我们就可以将上述代码改成下面的:
# define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #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)); //在time里面传入了一个空指针 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。
虽然time返回的是一个整型,但是编译器返回的是一个time_t的类型,所以在srand()函数里面,我们需要强制转化一下。
大胆的多运行几次,我们就会发现差异啦。
1.4 设置随机数的范围
我们知道,随机数的范围很广,我们在有些项目中需要缩小范围,为了实现这个问题,我们需要设置随机数的范围
如果我们要⽣成0~99之间的随机数,⽅法如下:
rand() %100;//余数的范围是0~99
如果要⽣成1~100之间的随机数,⽅法如下:
rand()%100+1;//%100的余数是0~99,0~99的数字+1,范围是1~100
如果要⽣成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
所以如果要⽣成a~b的随机数,⽅法如下:
a + rand()%(b-a+1) //通项公式
总结
本篇文章主要介绍了随机数,部分细节类容我们在后面会继续细谈。