C++ rand()函數和srand()函數

隨機數和僞隨機的區別：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

#include<string>
#include   <stdlib.h>      
#include   <time.h>   
#define MIN 0    //隨機數產生的範圍      
#define MAX 99  

//函數聲明
void suiji();
void weisuiji();


//學生結構體
struct Student {
	string name;
	int age;
	int score;
};

struct Teacher {
	string tName;
	struct Student sArray[5];

};

//定義一個給老師學生賦值的函數
void allocateSpace(struct Teacher tArray[], int len){
	
	string nameSeed = "ABCDE";
	//給老師賦值
	for (int i = 0; i <len; i++){
		
		tArray[i].tName = "Teacher_";
		tArray[i].tName += nameSeed[i];

		//給老師的每個學生賦值
		for (int j = 0; j < 5; j++){
			
			tArray[i].sArray[j].name = "Student_";
			tArray[i].sArray[j].name += nameSeed[j];
	
			tArray[i].sArray[j].age = 30;

			tArray[i].sArray[j].score = 70;
			//分數的設定
			int random = rand() % 60+40;
			tArray[i].sArray[j].score = random;

			//tArray->sArray->name= "Student_";
			//tArray->sArray->name += nameSeed[j];

			//tArray->sArray->score = 60;
			//tArray->sArray->age = 20;

		}
	}

}

void printInfo(struct Teacher tArray[], int len) {

	for (int i = 0; i < len; i++){
		cout << "老師的姓名：" << tArray[i].tName << endl;	
		for (int j = 0; j < 5; j++){
			cout << "\t老師的學生姓名：" << tArray[i].sArray[j].name << "	學生年齡：" << tArray[i].sArray[j].age << "	學生分數：" << tArray[i].sArray[j].score << endl;
		
		}

	}
}


int main() {

	//創建3名老師的數組
	struct Teacher tArray[3];
	//通過函數給3名老師的信息賦值，並給老師帶的學生信息也賦值
	//int len = sizeof(tArray)/ sizeof(tArray[0]);

	//cout << "老師的數組長度：" << len << endl;
	//allocateSpace(tArray, len);

	//打印所以老師學生信息
	//printInfo(tArray, len);

	suiji();
	weisuiji();
	
	system("pause");
}

void suiji() {
	int i;
	srand((unsigned)time(NULL));
	cout << "Ten random numbers from " << MIN << " to " << MAX << " :\n" << endl;
	for (i = 0; i < 10; i++)          //產生隨機數  
	{
		cout << MIN + rand() % (MAX + MIN - 1) << "\t" ;
	}
	cout << endl;
}

void weisuiji() {

	int i;
	srand((unsigned)time(0));
	cout << "Ten random numbers from " << MIN <<
		" to " << MAX << " :\n" << endl;
	for (i = 0; i < 10; i++)          //產生隨機數  
	{
		cout << MIN + (int)MAX * rand() / (RAND_MAX + 1) << "\t" ;
	}
	cout << endl;
	
}

（一）、rand()函數說明 :

rand()的內部實現是用線性同餘法做的，它不是真的隨機數，因其週期特別長，故在一定

的範圍裏可看成是隨機的。

rand()返回一隨機數值的範圍在0至RAND_MAX 間。RAND_MAX的範圍最少是在32767之間(int)。用

unsigned int 雙字節是65535，四字節是4294967295的整數範圍。0~RAND_MAX每個數字被選中

的機率是相同的。

用戶未設定隨機數種子時，系統默認的隨機數種子爲1。

rand()產生的是僞隨機數字，每次執行時是相同的;若要不同,用函數srand()初始化它。

（二）、srand()函數說明
功   能:   初始化隨機數發生器
用   法:   void srand(unsigned int seed);
所在頭文件： stdlib.h
  函數說明：
               srand()用來設置rand()產生隨機數時的隨機數種子。

參數seed必須是個整數，通常可以利用time(0)的返回值或NULL來當做seed。

如果每次seed都設相同值，rand()所產生的隨機數值每次就會一樣。

三、rand()和srand()的關係

rand()和srand()要一起使用，其中srand()用來初始化隨機數種子,rand()用來產生隨機數。

因爲默認情況下隨機數種子爲1，而相同的隨機數種子產生的隨機數是一樣的,失去了隨機性的意義，所以爲使每次得到的隨機數不一樣，用函數srand()初始化隨機數種子。srand()的參數，用time函數值（即當前時間），因爲兩次調用rand()函數的時間通常是不同的，這樣就可以保證隨機性了。

四、產生一定範圍隨機數的通用表示公式

      要取得[a,b)的隨機整數，使用(rand() % (b-a))+ a （結果值含a不含b）。
      要取得[a,b]的隨機整數，使用(rand() % (b-a+1))+ a （結果值含a和b）。
      要取得(a,b]的隨機整數，使用(rand() % (b-a))+ a + 1 （結果值不含a含b）。

（總的來說，通用公式：a + rand() % n ；其中的a是起始值，n是整數的範圍）

要取得a到b之間的隨機整數，另一種表示：a + (int)b * rand() / (RAND_MAX + 1)。

要取得0～1之間的浮點數，可以使用rand() / double(RAND_MAX)。

五、產生相同的隨機數的原因

計算機的隨機數都是由僞隨機數，即是由小M多項式序列生成的，其中產生每個小序列都有一個初始值，即隨機種子。（注意：小M多項式序列的週期是65535，即每次利用一個隨機種子生成的隨機數的週期是65535，當你取得65535個隨機數後它們又重複出現了。）

我們知道rand()函數可以用來產生隨機數，但是這不是真真意義上的隨機數，是一個僞隨機數，是根據一個數（我們可以稱它爲種子）爲基準以某個遞推公式推算出來的一系列數，當這系列數很大的時候，就符合正態公佈，從而相當於產生了隨機數，但這不是真正的隨機數，當計算機正常開機後，這個種子的值是定了的，除非你破壞了系統。

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

#include<string>
#include   <stdlib.h>      
#include   <time.h>   
#define MIN 0    //隨機數產生的範圍      
#define MAX 99  


//學生結構體
struct Student {
	string name;
	int age;
	int score;
};

struct Teacher {
	string tName;
	struct Student sArray[5];

};

//定義一個給老師學生賦值的函數
void allocateSpace(struct Teacher tArray[], int len){
	
	string nameSeed = "ABCDE";
	//給老師賦值
	for (int i = 0; i <len; i++){
		
		tArray[i].tName = "Teacher_";
		tArray[i].tName += nameSeed[i];

		//給老師的每個學生賦值
		for (int j = 0; j < 5; j++){
			
			tArray[i].sArray[j].name = "Student_";
			tArray[i].sArray[j].name += nameSeed[j];
	
			tArray[i].sArray[j].age = 30;

			tArray[i].sArray[j].score = 70;
			//分數的設定
			int random = rand() % 60+40;
			tArray[i].sArray[j].score = random;

			//tArray->sArray->name= "Student_";
			//tArray->sArray->name += nameSeed[j];

			//tArray->sArray->score = 60;
			//tArray->sArray->age = 20;

		}
	}

}

void printInfo(struct Teacher tArray[], int len) {

	for (int i = 0; i < len; i++){
		cout << "老師的姓名：" << tArray[i].tName << endl;	
		for (int j = 0; j < 5; j++){
			cout << "\t老師的學生姓名：" << tArray[i].sArray[j].name << "	學生年齡：" << tArray[i].sArray[j].age << "	學生分數：" << tArray[i].sArray[j].score << endl;
		
		}

	}
}


int main() {

	//創建3名老師的數組
	struct Teacher tArray[3];
	//通過函數給3名老師的信息賦值，並給老師帶的學生信息也賦值
	int len = sizeof(tArray)/ sizeof(tArray[0]);

	cout << "老師的數組長度：" << len << endl;
	allocateSpace(tArray, len);

	//打印所以老師學生信息
	printInfo(tArray, len);

//	suiji();
//	weisuiji();
	
	system("pause");
}

每次運行得到相同的隨機序列：

爲得到不同的隨機數序列，則需改變這個種子的值。方法：在開始產生隨機數前，調用一次srand(time(NULL))（注意：srand()一定要放在循環外面或者是循環調用的外面，否則的話得到的是相同的隨機數）。

所以我們使用了srand()函數之後，加了隨機種子

#include<iostream>
using namespace std;
#include<string>

#include<string>
#include   <stdlib.h>      
#include   <time.h>   
#define MIN 0    //隨機數產生的範圍      
#define MAX 99  

//函數聲明
void suiji();
void weisuiji();


//學生結構體
struct Student {
	string name;
	int age;
	int score;
};

struct Teacher {
	string tName;
	struct Student sArray[5];

};

//定義一個給老師學生賦值的函數
void allocateSpace(struct Teacher tArray[], int len){
	
	string nameSeed = "ABCDE";
	//給老師賦值
	for (int i = 0; i <len; i++){
		
		tArray[i].tName = "Teacher_";
		tArray[i].tName += nameSeed[i];

		//給老師的每個學生賦值
		for (int j = 0; j < 5; j++){
			
			tArray[i].sArray[j].name = "Student_";
			tArray[i].sArray[j].name += nameSeed[j];
	
			tArray[i].sArray[j].age = 30;

			tArray[i].sArray[j].score = 70;
			//分數的設定
			int random = rand() % 60+40;
			tArray[i].sArray[j].score = random;

			//tArray->sArray->name= "Student_";
			//tArray->sArray->name += nameSeed[j];

			//tArray->sArray->score = 60;
			//tArray->sArray->age = 20;

		}
	}

}

void printInfo(struct Teacher tArray[], int len) {

	for (int i = 0; i < len; i++){
		cout << "老師的姓名：" << tArray[i].tName << endl;	
		for (int j = 0; j < 5; j++){
			cout << "\t老師的學生姓名：" << tArray[i].sArray[j].name << "	學生年齡：" << tArray[i].sArray[j].age << "	學生分數：" << tArray[i].sArray[j].score << endl;
		
		}

	}
}


int main() {

	//隨機種子
	srand((unsigned int)time(NULL));

	//創建3名老師的數組
	struct Teacher tArray[3];
	//通過函數給3名老師的信息賦值，並給老師帶的學生信息也賦值
	int len = sizeof(tArray)/ sizeof(tArray[0]);

	cout << "老師的數組長度：" << len << endl;
	allocateSpace(tArray, len);

	//打印所以老師學生信息
	printInfo(tArray, len);

//	suiji();
//	weisuiji();
	
	system("pause");
}

void suiji() {
	int i;
	srand((unsigned)time(NULL));
	cout << "Ten random numbers from " << MIN << " to " << MAX << " :\n" << endl;
	for (i = 0; i < 10; i++)          //產生隨機數  
	{
		cout << MIN + rand() % (MAX + MIN - 1) << "\t" ;
	}
	cout << endl;
}

void weisuiji() {

	int i;
	srand((unsigned)time(0));
	cout << "Ten random numbers from " << MIN <<
		" to " << MAX << " :\n" << endl;
	for (i = 0; i < 10; i++)          //產生隨機數  
	{
		cout << MIN + (int)MAX * rand() / (RAND_MAX + 1) << "\t" ;
	}
	cout << endl;
	
}

發現這個學生分數不一樣了

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