C++随机函数

C++中的随机函数主要用于生成不可预测的数值，这些数值在每次程序运行时可能会有所不同，从而在游戏、模拟、测试等领域有着广泛的应用。在C++中，主要使用`rand()`和`srand()`两个函数来实现随机数的生成。 1. `rand()`函数： `rand()`函数是一个内置的C++函数，它返回一个0到RAND_MAX之间的随机整数，其中RAND_MAX是一个预定义的常量，其值依赖于具体的实现，通常为2^31-1（即2147483647）。这个函数不需要任何参数，直接调用`rand()`即可。 示例代码： ```cpp #include <iostream> #include <cstdlib> int main() { for (int i = 0; i < 10; i++) std::cout << rand() << std::endl; return 0; } ``` 2. `srand()`函数： `srand()`函数用于设置随机数生成器的种子，它是随机数生成的关键。如果不设置种子，`rand()`默认使用1作为种子，这会导致每次运行程序时生成相同的随机数序列。为了使每次运行都产生不同的随机数，我们需要使用不同的种子。通常，我们会使用当前时间（如`time(0)`）作为种子，因为时间是不断变化的。 示例代码： ```cpp #include <iostream> #include <cstdlib> #include <ctime> int main() { srand(time(0)); for (int i = 0; i < 10; i++) std::cout << rand() << std::endl; return 0; } ``` 3. 随机数范围： 若要生成特定范围内的随机数，可以使用模运算。例如，如果想生成0到99之间的随机数，可以使用`rand() % 100`。但要注意，`rand() % n`可能会导致分布不均匀，特别是在n接近RAND_MAX时。为得到更好的随机性，可以使用如下方式： ```cpp int randomInRange(int lower, int upper) { return lower + static_cast<int>(std::uniform_int_distribution<int>(lower, upper)(std::mt19937(std::random_device{}()))); } ``` 这里使用了C++11引入的 `<random>`库，它提供了更高级的随机数生成机制，如`std::mt19937`是一个高质量的Mersenne Twister随机数生成器，`std::uniform_int_distribution`则用于指定随机数的范围。 4. `<random>`库： C++11引入的 `<random>`库提供了更强大和灵活的随机数生成功能。它包括多个随机数引擎（如`std::mt19937`）和分布（如`std::uniform_int_distribution`，`std::normal_distribution`等），可以生成不同类型的随机数，并且可以调整随机数的分布特性。 总结，C++中的随机数生成主要包括`rand()`和`srand()`的使用，以及通过模运算或`<random>`库来控制随机数的范围和质量。确保每次运行程序时生成不同的随机数序列，需要正确设置`srand()`的种子。对于更复杂的随机数需求，推荐使用C++11及更高版本引入的 `<random>`库。