詳解C語言隨機(jī)數(shù)設(shè)置的三種方式(保姆級(jí)教程)
前言
本篇文章將為大家介紹在C語言中如何設(shè)置隨機(jī)數(shù),在設(shè)置隨機(jī)數(shù)的過程中,大家可能會(huì)遇到以下問題:
1、每次進(jìn)入程序后的隨機(jī)數(shù)與上一次相同。
2、當(dāng)隨機(jī)數(shù)設(shè)置過快時(shí),可能會(huì)相同。
3、如何設(shè)置指定范圍的隨機(jī)數(shù)。
隨機(jī)數(shù)設(shè)置三板斧
在設(shè)置隨機(jī)數(shù)的時(shí)候,我們需要用到三個(gè)函數(shù),它們分別是rand,time,srand。下面將一一進(jìn)行講解:
第一式:rand函數(shù)
我們可以打開MSDN去看看rand函數(shù)的定義:
rand函數(shù)的參數(shù)為空,返回值是一個(gè)0到RAND_MAX的整型數(shù)字。轉(zhuǎn)到定義,我們可以看到,RAND_MAX的值為0x7fff。轉(zhuǎn)為十進(jìn)制為32767。
下面我們可以寫一段代碼生成10個(gè)隨機(jī)數(shù)并將它打印出來:
int main() { int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { int ret = rand(); printf("%d ", ret); } printf("\n"); return 0; }
我們可以運(yùn)行看看,可以得到10個(gè)隨機(jī)數(shù)字:
但是細(xì)心的小伙伴就發(fā)現(xiàn)了(記得自己敲代碼觀察結(jié)果,由于本人不會(huì)做動(dòng)圖,就麻煩各位佬自己敲代碼看了),好像每次運(yùn)行代碼生成的10個(gè)隨機(jī)數(shù)都是一樣的。那是因?yàn)槲覀儧]有設(shè)置隨機(jī)數(shù)種子,下面我們將講解如何設(shè)置隨機(jī)數(shù)種子:
第二式:srand函數(shù)
再次打開MSDN,查看我們的srand函數(shù)的定義:
我們可以看到:srand函數(shù)的參數(shù)為一個(gè)無符號(hào)整型數(shù)字,返回值為零,隨機(jī)數(shù)種子的設(shè)置是為了生成隨機(jī)數(shù)。
下面我們將設(shè)置一個(gè)隨即數(shù)種子再次生成10個(gè)隨機(jī)數(shù):
int main() { int i = 0; srand(666); for (i = 0; i < 10; i++) { int ret = rand(); printf("%d ", ret); } printf("\n"); return 0; }
好了,這次我們設(shè)置了一個(gè)隨機(jī)數(shù)種子,這下應(yīng)該不會(huì)出問題了吧。我們再次運(yùn)行我們的代碼:
細(xì)心的朋友又又又會(huì)發(fā)現(xiàn)了,這次怎么還是不管運(yùn)行多少次代碼,結(jié)果還是一樣的呀,作者你這不坑人嘛!各位佬請冷靜,當(dāng)srand函數(shù)中的參數(shù)是一個(gè)變化的數(shù)的時(shí)候我們才會(huì)生成真正的隨機(jī)數(shù)(就像你遇到一個(gè)路口,每次你都進(jìn)入同一個(gè)路口,那盡頭不都是一樣的嘛,只有當(dāng)你選擇不同的路口進(jìn)入的時(shí)候終點(diǎn)才不一樣)。那這個(gè)時(shí)候又有小伙伴要說話了,作者你拿我尋開心呢?你說要生成一個(gè)隨機(jī)數(shù),這里你用srand又要用一個(gè)變化的參數(shù),這不兩頭難嘛?
xdm別急。不妨想想在我們的計(jì)算機(jī)中什么是變化的?那不就是時(shí)間嘛?時(shí)間可是無時(shí)無刻不在改變。
小結(jié):當(dāng)我們在調(diào)用rand函數(shù)生成隨機(jī)數(shù)的時(shí)候。我們需要設(shè)置隨機(jī)數(shù)種子,如果我們設(shè)置的隨機(jī)數(shù)種子相同,那么產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)也是相同的,所以這時(shí)候我們就要設(shè)置不同的隨機(jī)數(shù)種子。在計(jì)算機(jī)中時(shí)間是變化的,所以我們可以用時(shí)間來做隨機(jī)數(shù)種子,每次程序運(yùn)行的時(shí)間都不同,這樣就可以得到我們的隨機(jī)數(shù)了。
這里就要講到我們的time函數(shù)了
第三式:time函數(shù)
這里我們先講講時(shí)間戳:
Unix時(shí)間戳是指從1970年1月1日開始所經(jīng)過的秒數(shù),不考慮閏秒。
再次查看time函數(shù)的定義:(ps:C語言中的time函數(shù)調(diào)用后會(huì)返回一個(gè)時(shí)間戳)
這里的time_t的本質(zhì)其實(shí)是一個(gè)64位的整型。我們可以看到time函數(shù)的參數(shù)是一個(gè)指針,那我們直接給他傳一個(gè)空指針就可以了。
值得注意的是:這里的返回值類型為time_t,有的編譯器可能會(huì)發(fā)生警告,為了防止編譯器警告,我們可以將它強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為unsigned int類型。
那么現(xiàn)在我們就可以解決剛剛的問題了,我們修改一下代碼,再次運(yùn)行。
int main() { int i = 0; srand((unsigned int)time(NULL)); for (i = 0; i < 10; i++) { int ret = rand(); printf("%d ", ret); } time_t; printf("\n"); return 0; }
現(xiàn)在我們運(yùn)行程序的話就會(huì)發(fā)現(xiàn),隨機(jī)數(shù)生成成功了。
常見問題:
1、每次進(jìn)入程序后的隨機(jī)數(shù)與上一次相同。
這是因?yàn)槲覀冊谠O(shè)置隨機(jī)數(shù)的時(shí)候 沒有設(shè)置種子 或者 設(shè)置種子的srand函數(shù)中的參數(shù)不是一個(gè)變化的值(參數(shù)不是時(shí)間戳)。
2、當(dāng)隨機(jī)數(shù)設(shè)置過快時(shí),可能會(huì)相同。
在設(shè)置隨機(jī)數(shù)的時(shí)候,我們只需要設(shè)置一個(gè)隨機(jī)種子就行了,如果我們每生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)就設(shè)置一個(gè)隨機(jī)種子的話,由于程序運(yùn)行的時(shí)間太快,可能時(shí)間戳?xí)嗤?,從而產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)也一樣。
例如:
int main() { int i = 0; for (i = 0; i < 10; i++) { srand(time(NULL)); int ret = rand(); printf("%d ", ret); } time_t; printf("\n"); return 0; }
我們運(yùn)行一下程序:
所以,我們在設(shè)置隨機(jī)數(shù)的時(shí)候一定要檢查是否只設(shè)置了一個(gè)隨機(jī)數(shù)。
3、如何設(shè)置指定范圍的隨機(jī)數(shù)。
在設(shè)置隨機(jī)數(shù)的時(shí)候,如果我們想要生成的隨機(jī)數(shù)在一定范圍內(nèi),那么我們就要對隨機(jī)數(shù)進(jìn)行一點(diǎn)小小的處理:
如果想要生成的隨機(jī)數(shù)落在(0,n)
int q = rand()%(n+1) //生成的數(shù)與(n+1)整除,所以不包含n+1
隨機(jī)數(shù)落在(1,n)
int q = rand()%n + 1;
隨機(jī)數(shù)可以根據(jù)我們的需要進(jìn)行設(shè)置,希望各位小伙伴能夠靈活運(yùn)用,今天的分享就到這里了,希望我的文章能夠幫助到大家。要是有什么不對的地方也請各位指正。目前文章可能排版不是很好,但是我會(huì)努力的,希望自己的文章能夠越寫越好。祝各位水平越來越高,都能拿到好offer。
到此這篇關(guān)于詳解C語言隨機(jī)數(shù)設(shè)置的三種方式(保姆級(jí)教程)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言隨機(jī)數(shù)設(shè)置內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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