C语言之随机数的获取与妙用

2024-07-12 13:43| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、rand函数

想要获取随机数，肯定需要利用函数，rand函数在C语言中的作用就是产生一个随机数。

通过cplusplus网站查找，可以发现调用本函数时，不需要参数即可返回随机数，且所产生随机数的范围是0~32767。且本函数的调用需要包含头文件stdlib.h。

知道了这些，就编写个程序测试一下它是否能完成任务吧。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include #include int main() { int ch = 0; while (ch = getch() != EOF) { int a = rand(); printf("%d\n", a); } return 0; }

只要我们在键盘上的输入值不为EOF，就可以产生一个随机数，运行一遍试试看：

可以看到屏幕上真的出现了五个随机数！那么任务是否真的完成了呢？关闭本次程序，再运行一次，奇怪的事情发生了，新生成的‘随机数’居然与之前的一模一样！

再仔细看看之前查到的文档，原来在使用rand函数之前，需要调用srand函数配置生成随机数的起点，为了能正确地获取到随机数，接下来只能再学习下srand函数该如何配置了。

二、srand函数

同样，通过与网站查找，我们知道了srand函数需要一个类型为unsigned int的参数，通过赋予不同的参数就可以获得不同的随机数生成起点。

细心的同学就会问了，如果每次都要生成随机数，那么srand函数每次的参数应当不能相同，否则还会出现之前的情况，那岂不是得将参数赋为随机值，这不是自相矛盾了吗？

其实要解决这个问题也非常简单，我们需要学习额外的一项工具——时间戳。

所谓时间戳，就是将每一时刻的时间转化成唯一的一个数字，也就是说每一秒钟的时间戳都是不相同的，因此，采用时间戳来作为srand函数参数，不就刚好能够解决这个问题了吗？

想要在C语言中获取时间戳也非常简单，首先包含头文件，随后调用函数time()即可。还需要注意两点：1.time()的返回值是长长整型，因此需要强制转换为无符号整型。2.time需要一个指针作为参数，这里我们只需配置为空指针NULL。

三、产生随机数

有了这些预备知识，我们终于可以编程来产生随机数了。

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include #include #include int main() { srand((unsigned int)time(NULL)); int ch = 0; while (ch = getch() != EOF) { int a = rand(); printf("%d\n", a); } return 0; }

第一次运行产生的结果：

第二次运行产生的结果：

两组随机数各不相同很好的完成了预计任务。

四、产生可控的随机数

有了随机数，又会随之带来新的问题：如果产生的随机数不满足我们所需要的范围该怎么办？

这一问题很好解决，只需要利用算数运算即可。

例如，当我们需要1~9以内的数字，只需要使用rand()%9 + 1。

只要是在0~32767以内的数字范围，均可以采用先取模再加减的方法。即便是超出了这一范围，也可以采用算数方法得到解决，需要多去尝试

五、随机数的用处

随机数的用处很广泛，对于新手来说，在使用C语言编写一些小游戏时就可以用到随机数，如：猜数字游戏获取随机数、三子棋游戏获取随机坐标、扫雷游戏随机布雷……想要了解这些小游戏的同学可以看看我之前的博客~

这里将网址贴出：

三子棋小游戏

扫雷小游戏

自此，本次讲解到此结束，谢谢大家的观看！

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