c++随机整数

在 C++ 中，有多种方法可以生成指定范围内的随机整数，下面介绍两种不同的实现方式：

1. 使用 <cstdlib> 库和 rand() 函数

<cstdlib> 库中的 rand() 函数是 C++ 从 C 语言继承而来的传统随机数生成函数。配合 srand() 函数设置随机数种子，就可以生成随机整数。

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

int main() {
    // 设置随机数种子
    std::srand(static_cast<unsigned int>(std::time(nullptr)));

    // 定义范围
    int min = 1;
    int max = 10;

    // 生成指定范围内的随机整数
    int randomNumber = min + std::rand() % (max - min + 1);

    std::cout << "随机整数: " << randomNumber << std::endl;

    return 0;
}

代码解释：

• std::srand(static_cast<unsigned int>(std::time(nullptr)));：使用当前时间作为随机数种子，确保每次运行程序时生成的随机数序列不同。
• min + std::rand() % (max - min + 1);：通过取模运算将 rand() 生成的随机数映射到指定的范围 [min, max] 内。

缺点：

• rand() 生成的随机数质量不高，随机性较差。
• 其随机数分布不均匀，尤其是在范围较大时。

2. 使用 <random> 库（C++11 及以后）

<random> 库提供了更强大、更灵活的随机数生成功能，能够生成高质量的随机数。

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    // 定义范围
    int min = 1;
    int max = 10;

    // 创建随机数引擎
    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen(rd());

    // 创建分布对象
    std::uniform_int_distribution<> dis(min, max);

    // 生成指定范围内的随机整数
    int randomNumber = dis(gen);

    std::cout << "随机整数: " << randomNumber << std::endl;

    return 0;
}

代码解释：

• std::random_device rd;：用于获取一个随机数种子，它通常从操作系统的随机源（如 /dev/urandom）获取随机数。
• std::mt19937 gen(rd());：创建一个梅森旋转算法（Mersenne Twister）的随机数引擎，使用 rd() 作为种子。
• std::uniform_int_distribution<> dis(min, max);：创建一个均匀整数分布对象，指定随机数的范围为 [min, max]。
• dis(gen);：通过分布对象和随机数引擎生成指定范围内的随机整数。

优点：

• 生成的随机数质量高，随机性好。
• 随机数分布均匀，适用于各种需要高质量随机数的场景。

综上所述，如果对随机数质量要求不高，可以使用 rand() 函数；如果需要高质量的随机数，建议使用 <random> 库。