C语言生成随机数：rand()与srand()函数详解

"C语言随机数生成方法及原理" C语言中生成随机数主要依赖于两个函数：`rand()`和`srand()`。`rand()`函数用于生成伪随机数，而`srand()`则用于设定随机数生成的初始条件，即种子值。 `rand()`函数在不设定种子的情况下，会默认以1作为种子，每次程序启动生成的随机数序列是固定的。如果想要生成不可预见的随机序列，就需要在程序开始时用当前时间作为种子，因为当前时间是不断变化的。这可以通过调用`srand((unsigned int)time(NULL))`实现，其中`time(NULL)`返回当前时间（以秒为单位）的Unix时间戳，将其转换为无符号整数作为种子。 随机数的生成原理基于某种数学算法，通常是一个线性同余法，种子是算法的输入，输出是看似随机但实际上可预测的数字序列。由于这些数字序列在足够大的范围内分布均匀，因此在统计上可以模拟随机性。 `rand()`函数的返回值范围通常是0到`RAND_MAX`之间，`RAND_MAX`是预定义常量，至少为32767。若需要在特定范围内生成随机数，可以对`rand()`的结果进行适当取模和调整。例如，如果想要生成0到9之间的随机整数，可以使用`(rand() % 10)`。 以下是一个简单的示例，展示如何在C语言中生成0到32767之间的随机数： ```c #include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <time.h> int main(void) { int i; srand((unsigned int)time(NULL)); // 使用当前时间设置种子 for (i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", rand()); // 输出10个随机数 } return 0; } ``` 这段代码将输出10个0到`RAND_MAX`之间的随机数，由于使用了当前时间作为种子，每次运行程序都会得到不同的随机数序列。 在实际应用中，除了基本的`rand()`和`srand()`，有时还需要自定义随机数生成策略，例如生成更高质量的随机数或特定分布的随机数，这可能需要用到更复杂的随机数生成库，如GNU Scientific Library (GSL) 或者C++的`<random>`库。但基础的`rand()`函数对于许多简单的随机化需求已经足够。