C 隨機數生成總結

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

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

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

chinsung@gentoo ~/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

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)。

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