c语言之产生随机数详解

在编程中，我们经常需要用到各种随机数，下面我来简单谈谈随机数产生机理。

原理：产生随机机数的原理是计算机根据一个值（一般称作随机种子），然后把这个值作为参数，在经过一系列的公式运算计算出一个值，这个值就是随机数。简单来说，就像 一个关于我们的数学函数，给定它一个x值（相当与随机种子），我们可以得到一个y值（相当与产生随机数），当下一次需要产生随机数时，将以上一次产生的随机数（ y） 作为随机种子，进而产生一个新的 y2，这样不停循环........

在这里，我先介绍两个函数：

srand（）：利用这个函数，我们可以设置随机种子，通过设置不同的随机种子可产生不同的随机数；

rand（）：通过随机种子产生返回值，这个函数返回值即我们需要的随机数，有时候我们没有设置随机种子时，默认种子为1。

下面通过几个例子说明：

1. 不设置种子，使其产生随机数

#include <stdlib.h>//rand()函数包含在stdlib.h这个头文件中
int main()
{
int a;
a = rand();
printf("随机数：%d\n",a);
return 0;
}



当你运行此程序时，你将会发现，无论你将程序运行多少次，它每次都是一个确定的值，那你可能就会有疑问了，不是随机值吗，为什么每次都是一个定值呢？？答案是显而易见的，因为刚开头已经说 计算机产生随机值时，必须依靠随机种子，当没设置随机种子时，默认为1，这就导致每次的随机种子均为1，随机种子相同，随机值则必然相同。
因此，程序可进一步改造，下列程序可充分体现种子与随机的关系：#include <stdlib.h>//rand()函数包含在stdlib.h这个头文件中
int main()
{
int a = 0;
int b = 0;
a = rand(1);
printf("随机数：%d\n",a);
b = rand(2);
printf("随机数：%d\n",b);
return 0;
}

2. 上面尽管最后都产生随机数，但却不是一个好的产生随机数的方式，因为在我们大多数应用中，需要的随机数的次数时不确定的，比如人和计算机下五子棋或类似其他游戏时，这时我们需要找一个程序中每次都不一样的变量，来实现功能，比如下面这个我用程序每次运行时间的不同来当做随机种子，产生随机值：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>//rand()函数包含在stdlib.h这个头文件中
#include <time.h> //使用time函数必须引入 time.h 头文件
int main()
{
int a = 0;
srand((int)time(0)); //用time（0）来抓取目前时间，并强制类型转换成int型
a = rand();
printf("随机值：%d\n",a);
return 0;
}

    



显然，每次程序运行时间不可能相同，因此随机数不同。
3. 然而，在我们实际中，经常需要的随机数是在一个范围内，这个其实也简单，通过以上我们已经求出随机数了，将随机数对范围的右值加一求余，就可以得到0到右值内的随机数，这个道理很简单，因为对数求余，余数不可能大于右值。于是就得到0到右值的随机值。

只需要将上面对应位置改为如下：

a = rand()%10; //假设要计算机求得0到9的随机值


4. 同样的道理，如果我们要得到a到b之间的随机数，将上面改为：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>//rand()函数包含在stdlib.h这个头文件中
#include <time.h> //使用time函数必须引入 time.h 头文件
int main()
{
int a = 3;
int b = 8;
srand((int)time(0)); //用time（0）来抓取目前时间，并强制类型转换成int型
a = rand()%(8-3+1)+3; //假设要计算机求得3到8的随机值，对5求余得到0到5之间的值，再对应相加 明显成了 3到8 之间的随机值
printf("随机值：%d\n",a);
return 0;
}最后： 因本人水平有限，若有错误，请不吝赐教。。。