C语言随机数的产生（rand、srand、time函数细节讲解）

随机数生成代码：

先上代码，再详细解释：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main()
{
  srand((unsigned int)time(NULL));
  //随机数生成器
  int ret = rand()%100+1;
  //随机数赋值，和范围限定
  printf("%d\n", ret);
  return 0;
}

rand函数：

• 我们先来查询下rand函数
• 网站旧版我放在这儿，可以查询库函数等https://legacy.cplusplus.com/reference/cstring/strcat/

1. rand函数的头文件是<stdlib.h>。
2. rand函数无需传参数，返回类型是一个伪随机的整数范围是0到RAND_MAX。那这个RAND_MAX所对应的值是多少呢？我们同样来查询下RAND_MAX。

这里就明确表明了他对应的整数值：32767.

3.rand函数范围限定：原本rand函数范围0~32767范围很广，我们往往不需要这么大，所以就需要规划rand函数返回值在我们需要的范围内,通过下面的方式来：

• 4.从rand函数介绍第二段我们了解到，这个数字是由一个算法生成的，该算法每次调用时都返回一个明显不相关的数字序列。该算法使用种子来生成序列，该序列应该使用函数srand初始化为一些独特的值。
• srand函数（提供）------>算法数列（决定）----->rand函数返回值

伪随机数：

rand函数返回的是伪随机数，也就是说他返回的并不是真正的随机数，而是一个在那个范围内的一个固定整数。比如：我用VS2019编译打印出来固定是41；

• 这个时候我们就要用到一个随机的种子，来随机算法数列也就完成了随机rand函数返回值。

？？？😦什么呆呆你在开玩笑吧，我要rand产生一个随机数，现在你又要一个随机数种子来完成，这不是开玩笑吗?

！！！😀是的，没有在开玩笑，还记得这句话吗？rand函数无需传参数 这里也就表示了无法输入值进行更改，而是由本身函数算法决定返回值所以我们就引入可串参数改变的srand函数；

srand函数：

• 我们查询下srand函数.

传入的参数是无符号整形种子，所以在上述随机值代码中强制类型转换了time函数返回值

这里每句话都是关键，所以我提供一张翻译的图

从结合上述内容我们已经完全就清楚了，我们就彻底清楚原因了。

这里我们就不过多赘述，就主要看下最后一段

为了生成类似随机的数字，srand通常被初始化为一些独特的运行时值，比如函数time返回的值（在头中声明）。这对于大多数琐碎的随机化需求来说是足够独特的。

这里提到了函数time函数返回值，所以又要引入time函数；

time函数：

• 老规矩，我们先来查询下time函数.

• 这里我们就只需要了解time函数头文件<time.h>，返回类型是time_t（也就是long int类型），也就是返回时间戳，传入参数为时间指针，还有个时间戳的概念：说我们当前时间到1970年1月1日00:00小时以来的秒数（即当前unix时间戳）。

time函数补充:

• 算了，我还是多讲一些time函数吧，这里与随机值无关：

time_t time( time_t *timer );

time_t类型讨论

time_t是（long还是long long的讨论），能确定的是time_t始终占8个字节

从这位大佬总结的图中，我们就很清楚的认识到，讨论应当先分平台，在分多少位；

• 总结：若在Windows平台全是long long，Linux平台32位为long，64位为long long。
  这里就要注意项目转平台时要调整。

time_t指针传入的讨论：

返回值如上面所说，返回时间戳（当前时间到1970年1月1日00:00小时以来的秒数）；

1. 当传入的time_t指针为空指针（NULL）时，不会将返回值赋值到time_t指针指向的空间里；
2. 当传入的time_t指针不为空指针（NULL）时，会将返回值赋值到time_t指针指向的空间里；（不好演示证明）

代码演示证明：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main()

{
  time_t a = 1;
  srand((unsigned int)time(&a));
  printf("%lld\n", a);

  time_t b = 2;
  srand((unsigned int)time(&b));
  printf("%lld\n", b);
  
  srand((unsigned int)time(NULL));

  return 0;
}

总结：

• 这个代码的实现为我们后面的许多项目设计提供了一定的基础；
• 要注意头文件，参数的传入类型，返回值类型；
• time函数（随机种子提供）------>srand函数（提供）------>算法数列（决定）------>rand函数返回值------>限制所需范围