在vs中用C语言生成随机数（包含rand，srand，time函数详解）

亦凉 2024-03-23 11:26 38阅读 0赞

首先需要知道一个生成随机数的函数，rand().在MSDN中搜索rand()  
发现  
![在这里插入图片描述][488fbd6c91fb4164844a500fc0b1bbcd.png]

1.包含rand()函数的头文件是<stdlib.h>  
![在这里插入图片描述][09b7d934ebc44dea858fd02fa671a258.png]

2.rand()函数生成的随机数范围时0到RAND\_MAX(这个数在vs中打出，然后转到定义会发现值是OX7FFF,对应十进制是32767)  
![在这里插入图片描述][599a360a50f94af486bbffbb1af894c2.png]  
![在这里插入图片描述][c66dff2c3b3249c6b4b686e2a41a1b0d.png]

3.在调用(call)rand()函数前需要调用srand()函数这个伪随机数（pseudorandom-number ）数生成器(generater)  
![在这里插入图片描述][1afe5f8cd48c488f9c02d1a33c130d3e.png]

所以我们先来看看如果不使用srand(),直接调用rand()的情况。

int main()
    {
        
    	int j = 0;
    	for (j = 0; j < 10; j++)
    	{
        
    		int i = rand();
    		printf("%d\n", i);
    	}
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][ac9f9f75cd1a4dabbd7ede165c56156e.png]  
会发现程序执行两次所产生的的随机数的一摸一样的。

我们再来看看srand()函数，去MSDN里面搜索srand会发现  
![在这里插入图片描述][2e9777f530a9480b95cc0363316f5811.png]

换句话说，在srand之前调用rand，那么就和先调用srand(1),在调用rand()是一样的。srand()的作用是生成一个伪随机数的起点，rand()根据这个起点每次都生成固定的随机数.所以不难想，如果srand()输入参数是动态变化的，那么rand()输出的数就是随机的了。

那么计算机中有什么数据是随时都在动态变化的呢？  
答案是时间

输出计算机时间的函数名为time(),去MSDN发现  
![在这里插入图片描述][6ad4c88a17184a3a9bce45269281040f.png]此外，time()函数是time\_t类型的函数，输入的参数类型是time\_t\*  
那么time\_t是啥呢  
![在这里插入图片描述][ddf595ac337e4a109fd2144781147e18.png]  
vs中输入time\_t转到定义后，会发现time\_t是\_time64\_t型，再选中\_time64\_t转到定义会发现实际\_time64\_t就是64位的int型  
![在这里插入图片描述][4a98bacf9f21418189e8a5faf75bc447.png]其实我们把这个time函数的返回值叫做时间戳，这个时间戳是一个64位的整型变量，记录的就是1970年一月一日0时0分0秒到此刻所经过的秒数，时间戳一方面 可以作为函数的返回值直接调用，也可以存在timer参数为指针所指向的一个存储空间中，如果不需要存储，timer直接设为null即可。

至此，我们生成随机数的问题就解决了。可以先调用time函数生成一个动态变化的时间戳，然后将这个时间戳传入srand中作为随机数的起始点，然后rand函数根据这个其实前生成随机数

int main()
    {
        
    	int j = 0;
    	for (j = 0; j < 10; j++)
    	{
        
    		srand((unsigned int)time(NULL));//注意，srand的参数类型是无符号整型，
    		//而time的返回值类型是time_t实际是一个int型，所以需要强制类型转换一下
    		int i = rand();
    		printf("%d\n", i);
    	}
    	return 0;
    }

这样以后发现![在这里插入图片描述][fa854d6f3c2643628706d0f8cd17f322.png]  
生成的随机数都是相同的。  
‘问题在于我们每调用rand一次都调用了一次srand，相当于每次都重置了随机数生成的起点，而且起点还是同一个值，这样当然生成的随机数是一个数。所以srand执行一次就够了。

int main()
    {
        
    	int j = 0;
    	srand((unsigned int)time(NULL));
    	for (j = 0; j < 10; j++)
    	{
        
    		//注意，srand的参数类型是无符号整型，
    		//而time的返回值类型是time_t实际是一个int型，所以需要强制类型转换一下
    		int i = rand();
    		printf("%d\n", i);
    	}
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][b6fc71acfeb8497a97d65619c48e2187.png]  
![在这里插入图片描述][bf760959e3f54777a7c9fe29c2932d1a.png]  
两次十个随机数生成的就不同了。

那么如果我们只需要生成1到100之间的随机数怎么办呢？  
很简单用取模的操作就可以实现

int main()
    {
        
    	int j = 0;
    	srand((unsigned int)time(NULL));
    	for (j = 0; j < 10; j++)
    	{
        
    		//注意，srand的参数类型是无符号整型，
    		//而time的返回值类型是time_t实际是一个int型，所以需要强制类型转换一下
    		int i = rand() % 100 + 1;
    		printf("%d\n", i);
    	}
    	return 0;
    }

![在这里插入图片描述][2586728492334b10b32a4f15172e6666.png]

至此我们才真正解决了生成随机数的问题。

[488fbd6c91fb4164844a500fc0b1bbcd.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/a7f1668afa1444218362a01376a0c47b.png
[09b7d934ebc44dea858fd02fa671a258.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/d09dda3739da4b06a705e868938f5cbf.png
[599a360a50f94af486bbffbb1af894c2.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/0c5132b7280247259c07e601ba327c96.png
[c66dff2c3b3249c6b4b686e2a41a1b0d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/67cbfaa9662442bd95d27fda609aba80.png
[1afe5f8cd48c488f9c02d1a33c130d3e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/9add7d8c2c47462b89de848f6e288cf2.png
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[bf760959e3f54777a7c9fe29c2932d1a.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/a1659049bc1d4fe48b49acdac3302985.png
[2586728492334b10b32a4f15172e6666.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/23/60a11e7da266428584e4b9475fdad4df.png