用rand()和srand()产生伪随机数的方法总结

标准库
<cstdlib>

（被包含于
<iostream>

中）提供两个帮助生成伪随机数的函数：



函数一：
int rand(void)

；

从
srand (seed)

中指定的
seed

开始，返回一个
[seed, RAND_MAX

（
0x7fff

）
)

间的随机整数。



函数二：
void srand(unsigned seed)

；

参数
seed

是
rand()

的种子，用来初始化
rand()

的起始值。



可以认为
rand()

在每次被调用的时候，它会查看：

1

）

如果用户在此之前调用过
srand(seed)

，给
seed

指定了一个值，那么它会自动调用

srand(seed)

一次来初始化它的起始值。

2

）

如果用户在此之前没有调用过
srand(seed)

，它会自动调用
srand(1)

一次。



根据上面的第一点我们可以得出：

1

）

如果希望
rand

（）在每次程序运行时产生的值都不一样，必须给
srand(seed)

中的
seed

一个变值，这个变值必须在每次程序运行时都不一样（比如到目前为止流逝的时间）。

2

）

否则，如果给
seed

指定的是一个定值，那么每次程序运行时
rand

（）产生的值都会一样，虽然这个值会是
[seed, RAND_MAX

（
0x7fff

）
)

之间的一个随机取得的值。

3

）

如果在调用
rand()

之前没有调用过
srand(seed)

，效果将和调用了
srand(1)

再调用
rand()

一样（
1

也是一个定值）。



举几个例子，假设我们要取得
0

～
6

之间的随机整数（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<<" ";

}

每次运行都将输出：
5 5 4 4 5 4 0 0 4 2



例二，指定
seed

为定值
1

：

srand(1);

for(int i=0;i<10;i++){

ran_num=rand() % 6;

cout<<ran_num<<" ";

}

每次运行都将输出：
5 5 4 4 5 4 0 0 4 2

跟例子一的结果完全一样。



例三，指定
seed

为定值
6

：

srand(6);

for(int i=0;i<10;i++){

ran_num=rand() % 6;

cout<<ran_num<<" ";

}

每次运行都将输出：
4 1 5 1 4 3 4 4 2 2

随机值也是在
[0,6

）之间，随得的值跟
srand(1)

不同，但是每次运行的结果都相同。



例四，指定
seed

为当前系统流逝了的时间（单位为秒）：
time_t time(0)

：

#include <ctime>

//…

srand((unsigned)time(0));

for(int i=0;i<10;i++){

ran_num=rand() % 6;

cout<<ran_num<<" ";

}

第一次运行时输出：
0 1 5 4 5 0 2 3 4 2

第二次：
3 2 3 0 3 5 5 2 2 3

总之，每次运行结果将不一样，因为每次启动程序的时刻都不同（间隔须大于
1

秒？见下）。



关于
time_t time(0)

：



time_t

被定义为长整型，它返回从
1970

年
1

月
1

日
零时零分零秒到目前为止所经过的时间，单位为秒。比如假设输出：

cout<<time(0);

值约为
1169174701

，约等于
37

（年）乘
365

（天）乘
24

（小时）乘
3600

（秒）（月日没算）。



另外，关于
ran_num = rand() % 6

，



将
rand()

的返回值与
6

求模是必须的，这样才能确保目的随机数落在
[0,6)

之间，否则
rand()

的返回值本身可能是很巨大的。

一个通用的公式是：

要取得
[a,b)

之间的随机整数，使用（
rand() % (b-a)

）
+ a

（结果值将含
a

不含
b

）。

在
a

为
0

的情况下，简写为
rand() % b

。



最后，关于伪随机浮点数：



用
rand() / double(RAND_MAX)

可以取得
0

～
1

之间的浮点数（注意，不同于整型时候的公式，是除以，不是求模），举例：

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<<" ";

}

运行结果为：
0.716636

，
0.457725

，…等
10

个
0

～
1

之间的浮点数，每次结果都不同。



如果想取更大范围的随机浮点数，比如
1

～
10

，可以将

rand() /(double)(RAND_MAX)

改为
rand() /(double)(RAND_MAX/10)

运行结果为：
7.19362

，
6.45775

，…等
10

个
1

～
10

之间的浮点数，每次结果都不同。

至于
100

，
1000

的情况，如此类推。