C/C++中随机数的产生

在实际编程中，我们经常需要生成随机数，例如，贪吃蛇游戏中在随机的位置出现食物，扑克牌游戏中随机发牌。

产生随机数不设定范围

在C语言中，我们一般使用 <stdlib.h> 头文件中的 rand() 函数来生成随机数，它的用法为

int rand (void);
//void 表示不需要传递参数。

rand() 会随机生成一个位于 0 ~ RAND_MAX 之间的整数。

RAND_MAX 是 <stdlib.h> 头文件中的一个宏，它用来指明 rand() 所能返回的随机数的最大值。C语言标准并没有规定 RAND_MAX 的具体数值，只是规定它的值至少为 32767。在实际编程中，我们也不需要知道 RAND_MAX 的具体值，把它当做一个很大的数来对待即可。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(){
    int a = rand();
    printf("%d\n",a);
    return 0;
}

产生随机数设定范围

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define random(x) (rand()%x)

void main()
{
     for(int x=0;x<10;x++)
           printf("%d\n",random(100));
}

连续生成随机数

有时候我们需要一组随机数（多个随机数），该怎么生成呢？很容易想到的一种解决方案是使用循环，每次循环都重新播种，请看下面的代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    int i;
	int A[10];
	for(i = 0;i<10;i++)
	{
		A[i] = rand();
	}
	for(i = 0;i<10;i++)
	{
		if(i == 9)
			printf("%d\n",A[i]);
		else
			printf("%d ",A[i]);
	}
    return 0;
}

随机数种子

• 随机数的本质
  多次运行上面的代码，你会发现每次产生的随机数都一样，这是怎么回事呢？为什么随机数并不随机呢？
  实际上，rand() 函数产生的随机数是伪随机数，是根据一个数值按照某个公式推算出来的，这个数值我们称之为“种子”。种子和随机数之间的关系是一种正态分布，如下图所示：（更具种子计算的随机数）
  
  这与srand()函数有关。srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。在调用rand()函数产生随机数前，必须先利用srand()设好随机数种子（seed）, 如果未设随机数种子, rand()在调用时会自动设随机数种子为1。上面的两个例子就是因为没有设置随机数种子，每次随机数种子都自动设成相同值1 ，进而导致rand()所产生的随机数值都一样。

• 重新播种
  我们可以通过 srand() 函数来重新“播种”，这样种子就会发生改变。srand() 的用法为：

void srand (unsigned int seed);

它需要一个 unsigned int 类型的参数。在实际开发中，我们可以用时间作为参数，只要每次播种的时间不同，那么生成的种子就不同，最终的随机数也就不同。

使用 <time.h> 头文件中的 time() 函数即可得到当前的时间（精确到秒），就像下面这样：

srand((unsigned)time(NULL));

使用代码：每次运行出现的结果就不同了

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

#define random(x) (rand()%100)//******************

int main() {
    int i;
	int A[10];
    srand((unsigned)time(NULL));//******************

	for(i = 0;i<10;i++)
	{
		A[i] = random(100);//******************
	}
	for(i = 0;i<10;i++)
	{
		if(i == 9)
			printf("%d\n",A[i]);
		else
			printf("%d ",A[i]);
	}
    return 0;
}