C++杂谈（三）产生随机数与time函数

产生随机数在程序中很有用，这篇文章简单介绍一下产生随机数的方法。

伪随机数

使用标准库<cstdlib>中的rand()函数产生随机数。

#include<iostream>
#include<cstdlib>
using namespace std;
int main()
{
    for (int i = 0; i < 3; i++) cout << rand()%10 << endl;//pesudo radom
    return 0;
}

表面上看，这段程序会产生三个随机数，但一个有趣的事情是，每次程序运行时产生的数据都是相同的。

我每次运行的结果都如下：

可以看出，rand()函数并不会产生一个真正的随机数。

要产生真正的随机数，需要了解time函数。

time函数

<ctime>中的time函数可以返回一个时间。函数声明如下

time_t time(
   time_t *timer
);

参数timer是一个指针，指向时间的存储位置。使用时参数可以为0。如果使用其他整数，比如1，会产生无法从int转换成timme_t的错误。

#include<iostream>
#include<ctime>
using namespace std;
int main()
{
    cout << time(0)<<endl;
    return 0;
}

对于time函数的返回值，一把理解应该是当前的时间，但事实运行结果却并不如所想。

事实上，这个结果便是当前时间，只是表示方法有所不同。这个值是从1970年1月1日午夜到现在的秒数。

真正的随机数

<cstdlib>中产生用于真正随机数的函数srand()。函数接受一个参数作为seed，用于控制rand()函数的算法。相同的seed会使rand()产生相同的结果。

所以，若要产生真正的随机数，可以使用时间作为seed，这样每次都会产生真正的随机数了。

#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
using namespace std;
int main()
{
    srand(time(0));
    for (int i = 0; i < 3; i++) cout << rand() << endl;//truly random
    return 0;
}

这样，在使用了stan()之后，rand便可产生真正的随机数了。

控制随机数的范围

可以使用模运算来控制随机数的范围。下面代码产生了[0,10)范围的随机数。

rand()%10;

一个例子，展示了这篇文章提及的函数。

#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
using namespace std;
int main()
{
    cout << time(0)<<endl;//返回一个秒数
    for (int i = 0; i < 3; i++) cout << rand() << endl;//pesudo radom
    srand(time(0));
    for (int i = 0; i < 3; i++) cout << rand()%10 << endl;//truly random
    return 0;
}

首先输出一个秒数。

接着输出了3个随机数，这三个随机数每次都是相同的。

使用时间作为seed，rand()函数的返回值。

产生3个真随机数，其范围是[0,10)。