來源：公衆號【編程珠璣】
作者：守望先生
ID：shouwangxiansheng
生成隨機數的N種方式
首先需要說明的是，計算機中生成的隨機數嚴格來說都是僞隨機，即非真正的隨機數，真正隨機數的隨機樣本不可重現。那麼我們來看看代碼中有哪些方式可以生成隨機數。
rand
rand函數聲明如下：
#include <stdlib.h>
int rand(void);
rand函數返回[0,RAND_MAX）範圍的隨機整數，在我的機器上，RAND_MAX爲2147483647。
使用示例：
/*來源：公衆號【編程珠璣】
rand.c
*/
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
int main(void)
{
int i = 0;
while(i < 5)
{
printf("%d ",rand());
i++;
}
printf("\n");
return 0;
}
編譯運行：
$ gcc -o rand rand.c
./rand
1804289383 846930886 1681692777 1714636915 1957747793
多運行幾次，你就會驚喜地發現，每次運行的結果都是一樣的！！！這還玩個毛線？
srand
別急，rand雖然每次運行的結果都是一樣的，那是因爲它的種子默認爲1。每一個種子會有一串看似隨機的序列，每次取下一個出來，整體都近乎是隨機分佈的。但是如果你的種子每次都是一樣的，那麼每次運行可能得到的結果也是一樣的。我們需要利用srand給它一個種子。
#include <stdlib.h>
void srand(unsigned int seed);
爲了保證我們每次的得到的隨機數不一樣，我們必須在每次調用時，都確保種子不一樣，因此通常會選擇使用時間作爲種子，注意這只是通常的種子選擇，你可以根據實際使用需求進行選擇。
於是我們在使用之前設置好種子，使用示例：
/*來源：公衆號【編程珠璣】
rand.c
*/
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<time.h>
int main(void)
{
srand(time(NULL));//設置隨機種子，注意只需要設置一次即可
int i = 0;
while(i < 5)//生成5個隨機數
{
printf("%d ",rand());
i++;
}
printf("\n");
return 0;
}
現在好了，每次運行生成的都不一樣了。但是還有一個問題，如果這種方式在多線程下使用，也是不可取的，因爲rand不是可重入函數。它的每次調用都會修改一些隱藏的屬性，因此在多線程中使用它並不合適。
rand_r
爲了在多線程下使用，我們使用rand_r，使用方式和rand是一樣的：
#include <stdlib.h>
int rand_r(unsigned int *seedp);
使用示例：
//來源：公衆號【編程珠璣】
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<time.h>
int main(void)
{
unsigned int seed = time(NULL);
int i = 0;
while(i < 5)//生成5個隨機數
{
printf("%d ",rand_r(&seed));
i++;
}
printf("\n");
return 0;
}
多線程中，多個線程可能幾乎同時調用，那它們的種子可能也一樣，如果想不一樣，還可以將種子設置成和線程id有關。
unsigned int seed = time(NULL)^pthread_self();
random
通過前面的例子可以發現，rand生成的整數範圍是有限的，爲了生成更大範圍，可以使用random：
#include <stdlib.h>
long int random(void);
void srandom(unsigned int seed);
random返回的類型爲long int，因此在一定程度上，它生成的範圍要大得多。另外與rand類似，需要使用srandom函數設置種子。具體的例子就不再放出了。
生成指定範圍隨機數
前面的例子都是生成[1,RAND_MAX]之間的數，如果要生成指定區間的隨機數呢？假設a和b不超過int範圍以及它們的差值不超過rand的生成範圍。
[a,b)
左閉右開區間，即包含a，不包含：
(rand() % (b - a)) + a;
[a,b]
左閉右閉，即包含a和b：
(rand() % (b - a + 1)) + a;
(a,b]
左開右閉，即不包含a，包含b：
(rand() % (b-a)) + a + 1;
[0,b]
rand() % b ;
0到1之間的浮點數
rand()/(double)RAND_MAX;
舉例
生成[2,10)之間的隨機數5個：
//來源：公衆號【編程珠璣】
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<time.h>
int main(void)
{
srand(time(NULL));//設置隨機種子，注意只需要設置一次即可
int i = 0;
int a = 2;
int b = 10;
while(i < 5)//生成5個隨機數
{
printf("%d ",( rand() % ( b - a ) )+ a);
i++;
}
printf("\n");
return 0;
}
總結
記住，通過這些方法生成的都是僞隨機數。而一個好的隨機算法，它的隨機性很強，可能需要根據使用場景去設計具體的算法。本文所介紹的僅僅是庫函數提供的隨機數生成函數。
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