C 隨機數生成方法

2021-06-13 16:40:36 字數 3212 閱讀 2795

**

一、c++中不能使用random()函式

c++中常用rand()函式生成隨機數,但嚴格意義上來講生成的只是偽隨機數(pseudo-random integral number)。生成隨機數時需要我們指定乙個種子,如果在程式內迴圈,那麼下一次生成隨機數時呼叫上一次的結果作為種子。但如果分兩次執行程式,那麼由於種子相同,生成的「隨機數」也是相同的。

在工程應用時,我們一般將系統當前時間(unix時間)作為種子,這樣生成的隨機數更接近於實際意義上的隨機數。給一下例程如下:

#include

#include

#include

using namespace std;

int main()

double random(double start, double end)

/* 執行結果

* no.1: 3

* no.2: 9

* no.3: 0

* no.4: 9

* no.5: 5

* no.6: 6

* no.7: 9

* no.8: 2

* no.9: 9

* no.10: 6

*/利用這種方法能不能得到完全意義上的隨機數呢?似乎9有點多哦?卻沒有1,4,7?!我們來做乙個概率實驗,生成1000萬個隨機數,看0-9這10個數出現的頻率是不是大致相同的。程式如下:

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

int main()

;const int gen_max = 10000000;

srand(unsigned(time(0)));

for(int icnt = 0; icnt != gen_max; ++icnt)

switch(int(random(0,10)))

for(int icnt = 0; icnt != 10; ++icnt)

cout << icnt << ": " << setw(6) << setiosflags(ios::fixed) << setprecision(2) << double(a[icnt])/gen_max*100 << "%" << endl;

return 0;

}double random(double start, double end)

/* 執行結果

* 0: 10.01%

* 1:   9.99%

* 2:   9.99%

* 3:   9.99%

* 4:   9.98%

* 5: 10.01%

* 6: 10.02%

* 7: 10.01%

* 8: 10.01%

* 9:   9.99%

*/可知用這種方法得到的隨機數是滿足統計規律的。

另:在linux下利用gcc編譯程式,即使我執行了1000000次運算,是否將random函式定義了inline函式似乎對程式沒有任何影響,有理由相信,gcc已經為我們做了優化。但是冥冥之中我又記得要做inline優化得加o3才行...

real    2m7.768s

user    2m4.405s

sys     0m0.038s

~/workspace/test/debug $ time ./test

0: 10.00%

1: 10.00%

2: 10.00%

3: 10.00%

4: 10.00%

5: 10.00%

6: 10.00%

7: 10.00%

8: 10.00%

9: 10.00%

real    2m7.269s

user    2m4.077s

sys     0m0.025s

前一次為進行inline優化的情形,後一次為沒有作inline優化的情形,兩次結果相差不大,甚至各項指標後者還要好一些,不知是何緣由...

random函式不是ansi c標準,不能在gcc,vc等編譯器下編譯通過。 可改用c++下的rand函式來實現。     1、c++標準函式庫提供一隨機數生成器rand,返回0-rand_max之間均勻分布的偽隨機整數。 rand_max必須至少為32767。rand()函式不接受引數,預設以1為種子(即起始值)。 隨機數生成器總是以相同的種子開始,所以形成的偽隨機數列也相同,失去了隨機意義。(但這樣便於程式除錯)

2、c++中另一函式srand(),可以指定不同的數(無符號整數變元)為種子。但是如果種子相同,偽隨機數列也相同。乙個辦法是讓使用者輸入種子,但是仍然不理想。

3、 比較理想的是用變化的數,比如時間來作為隨機數生成器的種子。 time的值每時每刻都不同。所以種子不同,所以,產生的隨機數也不同。

// c++隨機函式(vc program)

#include

#include

#include

using namespace std;

#define max 100

int main(int argc, char* argv)

二、rand()的用法

rand()不需要引數,它會返回乙個從0到最大隨機數的任意整數,最大隨機數的大小通常是固定的乙個大整數。 這樣,如果你要產生0~10的10個整數,可以表達為:

int n = rand() % 11;

這樣,n的值就是乙個0~10的隨機數,如果要產生1~10,則是這樣:

int n = 1 + rand() % 10;

總結來說,可以表示為:

a + rand() % n

其中的a是起始值,n是整數的範圍。   a + rand() % (b-a+1) 就表示 a~b之間的乙個隨機數若要0~1的小數,則可以先取得0~10的整數,然後均除以10即可得到隨機到十分位的10個隨機小數,若要得到隨機到百分位的隨機小數,則需要先得到0~100的10個整數,然後均除以100,其它情況依此類推。

通常rand()產生的隨機數在每次執行的時候都是與上一次相同的,這是有意這樣設計的,是為了便於程式的除錯。若要產生每次不同的隨機數,可以使用srand( seed )函式進行隨機化,隨著seed的不同,就能夠產生不同的隨機數。

如大家所說,還可以包含time.h標頭檔案,然後使用srand(time(0))來使用當前時間使隨機數發生器隨機化,這樣就可以保證每兩次執行時可以得到不同的隨機數序列(只要兩次執行的間隔超過1秒)。

C 隨機數的生成方法

一 c 中不能使用random 函式 c 中常用rand 函式生成隨機數,但嚴格意義上來講生成的只是偽隨機數 pseudo random integral number 生成隨機數時需要我們指定乙個種子,如果在程式內迴圈,那麼下一次生成隨機數時呼叫上一次的結果作為種子。但如果分兩次執行程式,那麼由於...

隨機數的生成方法(C)

在 c 語言中,rand 函式可以用來產生隨機數,但是這不是真真意義上的隨機數,是乙個偽隨機數,以乙個數 種子 為基準,利用遞推公式推算出來的一係數。當這系列數很大的時候,就符合正態公布,從而相當於產生了隨機數,但這不是真正的隨機數。當計算機正常開機後,這個種子的值是定了的。為了改變這個種子的值,c...

C 真隨機數生成方法

大家都知道裡面的rand和srand 函式吧?他們其實是偽隨機數生成器,生成的隨機數有週期性,而且取決於隨機種子。那麼如何生成真隨機數呢?下面我來講一下兩個系統下的生成方法。這個winrandom類呼叫了系統的加密秘鑰生成器,這個生成器呼叫核心生成秘鑰,所以是硬體的真隨機數。include incl...