用C語言的rand()和srand()產生偽隨機數的方法總結

rand()會返回一隨機數值，范圍在0至RAND_MAX 間。在調用此函數產生隨機數前，必須先利用srand()設好隨機數種子，如果未設隨機數種子，rand()在調用時會自動設隨機數種子為1。srand()用來設置rand()產生隨機數時的隨機數種子。參數seed必須是個整數，通常可以利用geypid()或time(0)的返回值來當做seed。如果每次seed都設相同值，rand()所產生的隨機數值每次就會一樣。

標准庫<cstdlib>被包含於<iostream>中）提供兩個幫助生成偽隨機數的函數：

函數一：int rand(void)；

從srand (seed)中指定的seed開始，返回一個[seed, RAND_MAX0x7fff）)間的隨機整數。

函數二：void srand(unsigned seed)；

參數seed是rand()的種子，用來初始化rand()的起始值。

可以認為rand()在每次被調用的時候，它會查看：

1） 如果用戶在此之前調用過srand(seed)，給seed指定了一個值，那麼它會自動調用srand(seed)一次來初始化它的起始值。

2） 如果用戶在此之前沒有調用過srand(seed)，它會自動調用srand(1)一次。

根據上面的第一點我們可以得出：

1） 如果希望rand()在每次程序運行時產生的值都不一樣，必須給srand(seed)中的seed一個變值，這個變值必須在每次程序運行時都不一樣比如到目前為止流逝的時間）。

2） 否則，如果給seed指定的是一個定值，那麼每次程序運行時rand()產生的值都會一樣，雖然這個值會是[seed, RAND_MAX0x7fff）)之間的一個隨機取得的值。

3） 如果在調用rand()之前沒有調用過srand(seed)，效果將和調用了srand(1)再調用rand()一樣1也是一個定值）。

舉幾個例子，假設我們要取得0～6之間的隨機整數不含6本身）：

例一，不指定seed：

for(int i=0;i<10;i++)  
{   
ran_num=rand() % 6;  
cout<<ran_num<<" ";  
} 

每次運行都將輸出：5 5 4 4 5 4 0 0 4 2

例二，指定seed為定值1：

srand(1);  
for(int i=0;i<10;i++){   
ran_num=rand() % 6;  
cout<<ran_num<<" ";  
} 

每次運行都將輸出：5 5 4 4 5 4 0 0 4 2

跟例子一的結果完全一樣。

例三，指定seed為定值6：

srand(6);  
for(int i=0;i<10;i++)  
{   
ran_num=rand() % 6;  
cout<<ran_num<<" ";  
} 

每次運行都將輸出：4 1 5 1 4 3 4 4 2 2

隨機值也是在[0,6）之間，隨得的值跟srand(1)不同，但是每次運行的結果都相同。

例四，指定seed為當前系統流逝了的時間單位為秒）：time_t time(0)：

#include <ctime>  
//…  
srand((unsigned)time(0));  
for(int i=0;i<10;i++)  
{   
ran_num=rand() % 6;  
cout<<ran_num<<" ";  
} 

第一次運行時輸出：0 1 5 4 5 0 2 3 4 2

第二次：3 2 3 0 3 5 5 2 2 3

總之，每次運行結果將不一樣，因為每次啟動程序的時刻都不同間隔須大於1秒？，見下）。

關於time_t time(0)：

time_t被定義為長整型，它返回從1970年1月1日零時零分零秒到目前為止所經過的時間，單位為秒。比如假設輸出：

cout<<time(0); 

值約為1169174701，約等於37年）乘365天）乘24小時）乘3600秒）月日沒算）。

另外，關於ran_num = rand() % 6，

將rand()的返回值與6求模是必須的，這樣才能確保目的隨機數落在[0,6)之間，否則rand()的返回值本身可能是很巨大的。
一個通用的公式是：

要取得[a,b)之間的隨機整數，使用rand() % (b-a)）+ a 結果值將含a不含b）。

在a為0的情況下，簡寫為rand() % b。

最後，關於偽隨機浮點數：

用rand() / double(RAND_MAX)可以取得0～1之間的浮點數注意，不同於整型時候的公式，是除以，不是求模），舉例：

double ran_numf=0.0;  
srand((unsigned)time(0));  
for(int i=0;i<10;i++)  
{   
ran_numf = rand() / (double)(RAND_MAX);  
cout<<ran_numf<<" ";  
} 

運行結果為：0.716636，0.457725，…等10個0～1之間的浮點數，每次結果都不同。

如果想取更大范圍的隨機浮點數，比如1～10，可以將

rand() /(double)(RAND_MAX)  

改為

rand() /(double)(RAND_MAX/10) 

運行結果為：7.19362，6.45775，…等10個1～10之間的浮點數，每次結果都不同。

至於100，1000的情況，如此類推。

以上不是偽隨機浮點數最好的實現方法，不過可以將就著用用。