C++中随机函数rand()和srand()的用法

转载自：http://blog.csdn.net/beyond0824/article/details/6009908

一、rand()
 函数名:  rand  

 功  能:  随机数发生器
 用  法:  int
rand(void); 
 所在头文件: stdlib.h
 函数说明 :
                rand()的内部实现是用线性同余法做的，它不是真的随机数，因其周期特别长，故在一定
               
的范围里可看成是随机的。
                rand()返回一随机数值的范围在0至RAND_MAX
间。RAND_MAX的范围最少是在32767之间(int)。用

                unsigned int
双字节是65535，四字节是4294967295的整数范围。0~RAND_MAX每个数字被选中
               
的机率是相同的。                     
               
用户未设定随机数种子时，系统默认的随机数种子为1。
                rand()产生的是伪随机数字，每次执行时是相同的;若要不同,用函数srand()初始化它。
 程序例:

#include <iostream>  using namespace std;  #include   <stdlib.h>      #include   <time.h>   #define MIN 1    //随机数产生的范围      #define MAX 10    int main()     {       int i;       srand((unsigned)time(0));      cout<<"Ten random numbers from "<<MIN<<            " to "<<MAX<<" :/n"<<endl;         for(i=0; i<10; i++)          //产生随机数      {          cout<<MIN + (int)MAX * rand() / (RAND_MAX + 1)<<"/t";       }      cout<<endl;      return   0;     }

二、srand()
 函数名:  srand  

 功  能:  初始化随机数发生器  
 用  法:  void
srand(unsigned  int  seed); 
 所在头文件： stdlib.h 

 函数说明：
               srand()用来设置rand()产生随机数时的随机数种子。
              
参数seed必须是个整数，通常可以利用time(0)的返回值或NULL来当做seed。
              
如果每次seed都设相同值，rand()所产生的随机数值每次就会一样。
 程序例:

 

#include <iostream>  using namespace std;  #include   <stdlib.h>      #include   <time.h>   #define MIN 0    //随机数产生的范围      #define MAX 99    int main()     {       int i;       srand((unsigned)time(NULL));      cout<<"Ten random numbers from "<<MIN<<            " to "<<MAX<<" :/n"<<endl;         for(i=0; i<10; i++)          //产生随机数      {          cout<<MIN + rand() % (MAX + MIN - 1)<<"/t";       }      cout<<endl;      return   0;     }

三、rand()和srand()的关系
     rand()和srand()要一起使用，其中srand()用来初始化随机数种子,rand()用来产生随机数。
     因为默认情况下随机数种子为1，而相同的随机数种子产生的随机数是一样的,失去了随机性的意义，所以为使每次得到的随机数不一样，用函数srand()初始化随机数种子。srand()的参数，用time函数值（即当前时间），因为两次调用rand()函数的时间通常是不同的，这样就可以保证随机性了。

四、产生一定范围随机数的通用表示公式
     要取得[a,b)的随机整数，使用(rand()
% (b-a))+ a （结果值含a不含b）。
     要取得[a,b]的随机整数，使用(rand()
% (b-a+1))+ a （结果值含a和b）。
     要取得(a,b]的随机整数，使用(rand()
% (b-a))+ a + 1 （结果值不含a含b）。
     （总的来说，通用公式：a + rand() % n
；其中的a是起始值，n是整数的范围）
     要取得a到b之间的随机整数，另一种表示：a
+ (int)b * rand() / (RAND_MAX + 1)。
     要取得0～1之间的浮点数，可以使用rand()
/ double(RAND_MAX)。

五、产生相同的随机数的原因
     计算机的随机数都是由伪随机数，即是由小M多项式序列生成的，其中产生每个小序列都有一个初始值，即随机种子。（注意：
小M多项式序列的周期是65535，即每次利用一个随机种子生成的随机数的周期是65535，当你取得65535个随机数后它们又重复出现了。） 
     我们知道rand()函数可以用来产生随机数，但是这不是真真意义上的随机数，是一个伪随机数，是根据一个数（我们可以称它为种子）为基准以某个递推公式推算出来的一系列数，当这系列数很大的时候，就符合正态公布，从而相当于产生了随机数，但这不是真正的随机数，当计算机正常开机后，这个种子的值是定了的，除非你破坏了系统。
            
程序示例：
 

#include <iostream>  using namespace std;  #include <stdlib.h>  #include <time.h>    int main()  {      int i;      for (i=0; i<10; i++)      //产生10个随机数      {          cout<<rand()<<"/t";      }      cout<<endl;      return 0;  }

  每次运行得到相同的随机序列：
                        41 18467 6334  26500 19169 15724 11478                         41 18467 6334 2650019169
15724 11478  2935826962 24464
     为得到不同的随机数序列，则需改变这个种子的值。方法：在开始产生随机数前，调用一次srand(time(NULL))（注意：srand()一定要放在循环外面或者是循环调用的外面，否则的话得到的是相同的随机数）。
            
程序示例：

#include <iostream>  using namespace std;  #include <stdlib.h>  #include <time.h>    int main()  {      int i;      srand((unsigned)time(NULL)); //初始化随机数种子      for (i=0; i<10; i++)         //产生10个随机数      {          cout<<rand()<<"/t";      }      cout<<endl;      return 0;  }

 
           每次运行得到不同的随机序列：
                          129418562 14141 18165 11910 29784 11070 13225 131 24405
                          177425714 18734 16528 20825 17189 9848 8899 2503 5375