如何产生随机数

生成1~n之间的随机数

 

j = (int)(rand()/RAAND_MAX+1.0)*n + 1);

 

未设置随机数种子,rand()在调用时自动设随机数种子为1

 

srand()用来设置rand()产生随机数的随机数种子没有随机数种子,rand()产生的值每次都一样。

 

srand((int)time(0));  

在C语言中,产生随机数主要有以下几种方法: ### 使用标准库函数 C语言标准库`stdlib.h`中提供了两个函数用于生成随机数:`rand`和`srand`。`rand`函数用于产生一个0到`RAND_MAX`之间的随机整数(`RAND_MAX`定义在`stdlib.h`中,其值为2147483647);`srand`函数用于初始化随机数种子,以便每次产生不同的随机数序列。如果不使用`srand`函数初始化种子,每次程序运行时`rand`函数产生随机数序列都是相同的。一般使用当前时间作为种子,以保证每次运行程序时生成随机数序列不同,这需要调用`time.h`头文件中的`time`函数。 以下是生成不同范围随机数的示例代码: #### 生成0到`RAND_MAX`之间的随机数 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main() { srand((unsigned int)time(NULL)); for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d\n", rand()); } return 0; } ``` #### 生成指定范围的随机数 通过取余运算可以将随机数的范围缩小到指定区间。例如,生成0到100之间的随机数: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main() { srand((unsigned int)time(NULL)); for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d\n", rand() % 101); // 生成0到100之间的随机数 } return 0; } ``` 生成1到10之间的随机数: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main() { srand((unsigned int)time(NULL)); for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d\n", rand() % 10 + 1); // 生成1到10之间的随机数 } return 0; } ``` 生成`m`到`n`之间的随机数: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> int main() { int m = 20; int n = 30; srand((unsigned int)time(NULL)); for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d\n", rand() % (n - m + 1) + m); // 生成m到n之间的随机数 } return 0; } ``` ### 使用Linux系统设备文件 在Linux系统中,可以使用`/dev/random`和`/dev/urandom`设备文件来生成随机数。`/dev/random`设备是一个随机数发生器,它可以产生高质量的随机数,适用于加密、认证等安全性要求较高的场景。但由于它仅依赖于系统环境中的熵源(如硬件噪声),在系统运行初期可能无法立即生成足够的随机数,此时读取操作会阻塞。为了避免长时间阻塞,可以使用`/dev/urandom`设备,该设备也可以产生随机数,不会阻塞,当熵源不足时会使用伪随机数算法来生成数据[^4]。 以下是使用`/dev/urandom`设备文件生成随机数的示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> int main() { int fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY); if (fd == -1) { perror("open"); return 1; } unsigned int random_num; ssize_t bytes_read = read(fd, &random_num, sizeof(random_num)); if (bytes_read == -1) { perror("read"); close(fd); return 1; } printf("Random number: %u\n", random_num); close(fd); return 0; } ```
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