C++隨機數的用法

     學過別的進階語言的都知道，產生隨機數用的都是類似於random這樣的字元，c++也不例外，在C++中使用的是rand()函數,但是不同的是，如果在C++中只使用了例如 "int i;i=rand();"這樣，使用程式會發現每次得到的隨機數都是一樣的，據瞭解在C++中這樣做是為了方便調試。如果要每次都長生不同的隨機數，我們則需要在C++中加上"srand(time(NULL));"這條語句，他的作用是以時間為種子，產生隨機數（我們都知道時間是在不斷變化的，但兩次擷取隨機數要在1秒後，否則數值還是一樣），下面看個例子。

    該例子是：在1~100內產生一個隨機數，並指定一個數，顯示出該數在產生多少個數後出現。程式碼如下：

#include <iostream>
#define fnum 56               //要找的數為56

using namespace std;
int main()
{
  int num=0,j,k=0;
  int get_rand(); 
   srand(time(0));
   for(j=1;num!=fnum;j++,k++)          

  {
      num=get_rand();
    if(num<10)                 //靠右對齊
          cout<<" "<<num<<"  ";    
        else
          cout<<num<<"  ";
       
       
     if(j==15)                 //每行15個數
        {
          putchar('n');
          j=0;
        }
   }
    cout<<'n'<<"數字"<<fnum<<"已經找到，共產生了"<<k<<"個隨機數。"<<endl;

return 0;
}

int get_rand()
{
  int i;
  i=rand()%100+1;
  return i;   
}

///////////////////////////////////////

        所謂的“偽隨機數”指的並不是假的隨機數，這裡的“偽”是有規律的意思。其實絕對的隨機數只是一種理想狀態的隨機數，電腦只能產生相對的隨機數即偽隨機 數。電腦產生的偽隨機數既是隨機的又是有規律的 —— 一部份遵守一定的規律，一部份則不遵守任何規律。比如“世上沒有兩片形狀完全相同的樹葉”，這正點到了事物的特性 —— 規律性；但是每種樹的葉子都有近似的形狀，這正是事物的共性 —— 規律性。從這個角度講，我們就可以接受這樣的事實了：電腦只能產生偽隨機數而不是絕對的隨機數。

        C++中的標準庫<cstdlib>（包含在<iostream>中）提供兩個協助產生偽隨機數的函數：rand（）和srand（）。
函數一：int rand（void）；
從srand（seed）中指定seed開始，返回一個範圍介於[seed，RAND_MAX（0x7fff））的隨機整數
函數二：void srand（unsigned seed）；
參數seed是rand（）的隨機種子，即用來初始化rand（）的起始值。

    系統在調用rand（）之前都會自動調用srand（），如果使用者在rand（）之前曾調用過srand（）給參數seed指定了一個值，那麼rand （）就會將seed的值作為產生偽隨機數的初始值；而如果使用者在rand（）前沒有調用過srand（），那麼rand（）就會自動調用srand （1），即系統預設將1作為偽隨機數的初始值。

    由上述可得知，如果希望rand（）在每次程式運行時產生的值都不一樣，必須給srand（seed）中的參數seed指定一個變值，這個變值必須在每次 程式運行時都不一樣（比如到目前為止流逝的時間）；如果我們給seed指定的是一個定值，那麼每次程式啟動並執行時候，rand（）產生的隨機數都會一樣，只 不過這個值是[seed，RAND_MAX（0x7fff））範圍中的一個隨機取得的值。

    舉幾個例子說明一下，假設我們要取得0~6之間的隨機數（不包括6本身）：
程式一（沒有指定seed的值）：
for（int i=0；i<10；i++）
{
ran_num=rand（）%6；
cout<<ran_num<<“ ”；
}
每次運行程式一都將輸出：5 5 4 4 5 4 0 0 4 2

程式二（指定seed為1）：
srand（1）；
for（int i=0；i<10；i++）
{
ran_num=rand（）%6；
cout<<ran_num<<“ ”；
}
每次運行程式二都將輸出：5 5 4 4 5 4 0 0 4 2，跟程式一的結果完全一樣。

程式三（指定seed的值為6）：
srand（6）；
for（int i=0；i<10；i++）
{
ran_num=rand（）%6；
cout<<ran_num<<“ ”；
}
每次運行程式三都將輸出：4 1 5 1 4 3 4 4 2 2，雖然值跟程式二不一樣，不過每次運行時的結果也都相同。

程式四（指定seed的值為當前系統流逝了的時間，單位為秒（time_t time（0）））：
#include<ctime>
……
srand（（unsigned）time（0））；
for（int i=0；i<10；i++）
{
ran_num=rand（）%6；
cout<<ran_num<<“ ”；
}
    運行程式四的時候，第一次輸出：0 1 5 4 5 0 2 3 4 2，第二次輸出：3 2 3 0 3 5 5 2 2 3，... ...每次的運行結果都不一樣，因為每次啟動程式時的時刻都不同。

關於time_t time（0）
    time_t 被定義為長整型，它將返回從1970年1月1日零時零分零秒到現在所經曆過的時間，單位為秒。比如輸出 cout<<time(0) ，將得到值約為1169174701，約等於37（年）* 365（天）* 24（小時）* 3600（秒）（月和日不計）。

關於ran_num=rand（）%6
    將rand（）的傳回值與6求模是必須的，這樣才能確保目的隨機數落在[0，6）之間，否則很可能會得到一個非常巨大的數值 （RAND_MAX一般為32767）。一個通用的公式是：要想取得[a，b）之間的隨機整數，使用（rand（）%（b-a））+ a，結果包含 a 而不含 b 。