首先,我们来详细了解 `rand()` 的基本语法和功能:
c
#include <stdlib.h>
int rand(void);
此函数无需任何参数即可调用,并返回一个0到RAND_MAX之间的(包括0但不包括RAND_MAX) pseudo-random 整数值。其中 RAND_MAX 是 `<stdlib.h>` 头文件定义的一个宏常量,其具体值与编译平台有关,通常为32767或更高。
然而,默认情况下,每次程序启动时,`rand()` 产生的随机数序列是相同的,这被称为“种子”问题。为了得到不同的随机结果,我们需要使用另一个名为`srandom()` 或者 ` srand(unsigned int seed)` 来初始化随机数发生器。例如,
c
srand(time(NULL)); // 使用当前时间作为随机种子
这段代码确保了每一次运行程序都能获得新的初始点以生成随机数系列。
下面给出一个简单的实例应用:
c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
int main()
{
srand((unsigned) time(0));
for(int i = 0; i < 10; ++i)
{
printf("Random number: %d\n", rand()%100);
}
return 0;
}
在这个示例中,我们在循环内连续调用了十次 `rand()` ,并取模运算限制输出范围在 [0,99] 内。由于之前已经通过当前系统时间为 random 发生器设置了种子,因此即使多次执行该程序也会得到不同的一组随机数列。
需要注意的是,“pseudo-random”的含义是指这些看似无规律可循的数字实际上是由确定性算法定律计算得出的结果,而非真正意义上的完全不可预测。对于一些高级别的安全性或者科学研究领域可能并不适用,此时往往需要用到更为复杂且熵源更丰富的真随机数生成技术。
总结来说,《C》语言提供的 `rand()` 函数为我们提供了一种便捷获取伪随机整数的方法,但在实际运用前务必正确设置随机种子以便于实现预期的效果。同时了解它的局限性和应用场景也是至关重要的。