C语言生成随机数与srand()的使用解析

"C语言随机数的生成和使用方法，包括rand()和srand()函数的介绍，以及如何避免生成重复随机数的问题。" 在C语言中，生成随机数是一项常见的任务，这在模拟、游戏开发、测试以及其他许多领域都有应用。`rand()`和`srand()`是C标准库中用于生成伪随机数的关键函数，它们位于`<stdlib.h>`头文件中。 `rand()`函数用于生成一个0到RAND_MAX之间的伪随机整数。RAND_MAX是一个常量，至少为32767，通常默认值也是这个。以下是一个简单的`rand()`使用示例： ```c #include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d\n", rand()); } return 0; } ``` 这段代码会打印出10个由`rand()`生成的随机数。然而，值得注意的是，如果不改变种子，连续运行这段程序会得到完全相同的随机数序列，这是因为`rand()`基于相同的种子生成相同的序列。 为了解决这个问题，我们需要使用`srand()`函数来设定随机数生成器的种子。`srand()`接受一个无符号整数作为参数，这个参数通常被称为种子值。如果没有显式地调用`srand()`，`rand()`会默认使用一个固定的种子，通常是1。为了每次运行程序都能得到不同的随机数序列，我们可以在程序开始时使用当前时间作为种子，因为当前时间每次运行都会变化： ```c #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<time.h> int main() { srand(time(0)); // 使用当前时间作为种子 for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d\n", rand()); } return 0; } ``` 在这个改进的版本中，`srand(time(0))`确保每次运行时种子都不相同，从而生成不同的随机数序列。 如果你想生成特定范围内的随机数，可以使用`rand()`生成的值进行适当调整。例如，要生成1到100之间的随机整数，可以这样做： ```c int random_between_1_and_100 = 1 + (rand() % 100); ``` 至于生成m个不重复的随机数，可以使用一个辅助数组来跟踪已生成的随机数，确保不会重复。这里不再详述具体算法，但这个过程通常涉及到填充数组，然后使用随机索引进行交换或者删除元素。 理解和正确使用`rand()`和`srand()`是C语言编程中的基本技能，它们对于实现各种需要随机性的功能至关重要。在实际应用中，根据需求选择合适的种子以及调整随机数范围是必不可少的步骤。