C语言如何生成随机数以及设置随机数的范围

一、随机数的生成

1.rand()函数

     C语言提供了⼀个函数叫 rand，这函数是可以生成随机数的，函数原型如下所示：

 int rand (void);

1. rand函数会返回⼀个伪随机数，这个随机数的范围是在0~RAND_MAX之间，这个RAND_MAX的大小是依赖编译器上实现的，但是大部分编译器上是32767。
2. rand函数的使用需要包含⼀个头文件是：stdlib.h

测试⼀下rand函数，这里多调用几次，产生5个随机数：

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

 可以多运行几次，可以发现：

会发现一次运行中产生的5个数字是相对随机的，下一次运行程序生成的结果会和上一次一模⼀样。  如果再深入了解⼀下，我们就不难发现，其实rand函数生成的随机数是伪随数，伪随机数不是真正的随机数，是通过线性同余法算法生成的随机数。真正的随机数的是无法预测下一个值是多少的。而rand函数是对一个叫“种子”的基准值进行运算生成的随机数。之所以前面每次运行程序产生物的随机数序列是一样的，那是因为rand函数生成随机数的默认种子是1。如果要生成不同的随机数，就要让种子是变化的。

2.srand()函数

      C语言中又提供了⼀个函数叫 srand，用来初始化随机数的生成器的，srand的原型如下：

void srand (unsigned int seed);

      程序中在调用 rand 函数之前先调用 srand 函数，通过 srand 函数的参数seed来设置rand函数生成随机数的时候的种子，只要种子在变化，每次生成的随机数序列也就变化起来了。
       那也就是说给srand的种子是如果是随机的，rand就能生成随机数；在生成随机种子的时候又需要一个随机数。

3.time()函数

        在程序中我们⼀般是使用程序运行的时间作为种子的，因为时间时刻在发生变化的。 在C语言中有⼀个函数叫 time ，就可以获得这个时间，time函数的时候需要包含头文件：time.h，time函数原型如下：

time_t time (time_t* timer);

       time函数会返回当前的日历时间，其实返回的是1970年1月1日0时0分0秒到现在程序运行时间之间的差值，单位是秒。返回的类型是time_t类型的，time_t 类型本质上其实就是32位或者64位的整型类型。
       time函数的参数 timer 如果是非NULL的指针的话，函数也会将这个返回的差值放在timer指向的内存中带回去。
      如果timer 是NULL，就只返回这个时间的差值。time函数返回的这个时间差也被叫做：时间戳。如果只是让time函数返回时间戳，我们就可以这样写：

time(NULL);//调用time函数返回时间戳，这里没有接收返回值

4. 生成随机数代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main()
{
	
    //使⽤time函数的返回值设置种⼦
    time_t t;
    //初始化随机数发生器 也就是种子 有了种子 C 语言会根据一个公式去产
生随机数
    srand((unsigned int)time(&t));
    //因为srand的参数是unsigned int类型，我们将time函数的返回值强制类型转换
	srand((unsigned int)time(NULL));
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	printf("%d\n", rand());
	return 0;
}

多运行几次，会发现每次的结果就会有所差异, 而且srand函数是不需要频繁调用的，一次运行的程序中调用一次就够了。

二、设置随机数的范围

 如果我们要生成0~99之间的随机数，方法如下：

rand() %100;余数的范围是0~99

如果要生成1~100之间的随机数，方法如下：

rand()%100+1; %100的余数是0~ 99,0~ 99的数字+1,范围是1~100

同理可得要生成100~200的随机数，方法如下：

100 + rand()%(200-100+1)；余数的范围是0~ 100，加100后就是100~200

综上所述，生成a~b范围的公式为：

a + rand()%(b-a+1)

    本文主要介绍了rand函数、srand函数、以及time函数和时间戳的概念和如何控制随机数的范围。可以留下你们点赞、关注、评论，您的支持是对我极大的鼓励，下期再见！