C语言如何设置随机数

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本期介绍🍖
主要介绍：在C语言中如何创建一个随机数。

文章目录

1. rand函数
2. srand函数
3. time函数
4. 设置随机数的范围

1. rand函数

想要生成随机数，就需要用到C语言提供的一个库函数叫rand，这个函数可以生成0~32767范围内的随机数，需要引用头文件<stdlib.h>，函数原型如下所示。

	int rand(void);

值得注意，rand函数生成的并不是真正的随机数，而是伪随机数。举个例子如下所示，每次程序执行生成的5个随机数，永远都是41、18467、6334、26500、19169。

#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;
}

第1次执行：

在这里插入图片描述

第2次执行：

在这里插入图片描述

什么是随机值？下一次运行程序生成的值都能被预判，rand函数这个样生成的值还能算随机值？自然是不能的，真正的随机数你永远也猜不到它下一个值是什么，rand生成的只能算是伪随机。

2. srand函数

rand函数是基于一种叫 “种子” 的基准值进行运算生成的随机数，至于为什么每一次执行程序，生成的5个随机值都是相同的，那是因为rand函数生成随机数的“种子”默认是“1”。所以想要生成不同的随机数，只要让种子是变化的。
C语言提供了一个库函数叫srand，用来初始化rand函数生成随机数的种子，需要引用头文件<stdlib.h>，函数原型如下所示。

	void srand(unsigned int seed);

验证是否种子不同，rand函数生成的随机值是不一样的，如下所示。

rand函数种子设为1：

在这里插入图片描述

rand函数种子设为5：

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rand函数种子设为234：

在这里插入图片描述

3. time函数

想要让rand函数生成真正随机数，让种子是不断变化的就行。那什么是不断变化，且可以作为rand函数的种子？时间这个物理量是不是完美符合要求，在计算机中想要使用时间，就不得不引入一个概念：时间戳。
所谓时间戳就是一个时间段，从计算机起始时间（1970年1月1日0时0分0秒，也被称为UNIX纪元）到现在为止，时间戳的单位是秒(s)。在C语言中想要获得时间戳，就需要使用time这个库函数，需要引用头文件<time.h>，函数原型如下所示。

	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，该类型本质上其实就是32位或者64位的整型。
time函数的参数timer如果不是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。
下面编写程序，使用时间戳真正的生成一个随机数。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>

int main()
{
	//初始化rand函数的种子
	srand((unsigned int)time(NULL));
	//打印5组随机值
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	return 0;
}

第1次执行程序

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第2次执行程序

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4. 设置随机数的范围

如果想让生成的随机数的范围控制在0 ~ 99之间，只需要写成rand()%100就可以。如果想让生成的随机数范围控制在1 ~ 100之间，只需要写成rand()%100+1就可以。如果想让生成的随机数范围控制在100 ~ 200之间，只需要写成rand()%101+100就可以。由此可以推理出，如果想让随机数在a ~ b之间，就可以写成rand()%(b-a+1)+a就可以。

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