C 语言 - 随机数

随机数

在 C 语言中，您可以使用 rand() 函数生成随机数，该函数位于 <stdlib.h> 库中。

默认情况下，每次运行程序时，rand() 都会给出相同的数字序列。为了在每次运行时获得不同的结果，您还可以使用 srand() 来设置一个"起始点"（称为种子）。既然您刚刚学习了日期和时间，现在可以使用当前时间作为种子（因为它总是在变化）。为此，您需要在程序中包含 <time.h>。

基本随机数

rand() 函数返回一个随机整数。

实例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
  int r = rand();
  printf("%d\n", r);
  return 0;
}

亲自试一试

注意：如果您多次运行此程序，每次都会看到相同的数字。这是因为我们还没有设置种子。

为随机数生成器设置种子

为了在每次运行程序时获得不同的数字，您必须给 rand() 一个起始点（种子）。

您可以使用 srand() 来做到这一点。一个常用的技巧是使用当前时间作为种子，因为时间总是在变化：

实例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main() {
  srand(time(NULL));  // 使用当前时间作为种子

  printf("%d\n", rand());
  printf("%d\n", rand());
  printf("%d\n", rand());
  return 0;
}

亲自试一试

提示：只在 main 函数的开头调用一次 srand()。不要在循环内部再次调用它。

指定范围内的随机数

通常您需要较小范围内的数字，比如 0 到 9。您可以通过使用取模运算符 % 来实现：

实例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main() {
  srand(time(NULL));

  int x = rand() % 10;  // 0..9
  printf("%d\n", x);
  return 0;
}

亲自试一试

实际应用示例：掷骰子

随机数的一个常见实际应用是掷一个六面骰子。我们可以通过使用 rand() % 6 获取 0 到 5 的数字，然后加 1 使范围变为 1 到 6 来模拟这个过程：

实例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

int main() {
  srand(time(NULL));

  int dice1 = (rand() % 6) + 1;
  int dice2 = (rand() % 6) + 1;
  printf("You rolled %d and %d (total = %d)\n", dice1, dice2, dice1 + dice2);

  return 0;
}

亲自试一试

每次运行程序时，您将获得两个介于 1 和 6 之间的随机数，就像在现实生活中掷两个骰子一样。