[c++]随机数生成rand()

rand()

在以往的c/c++中生成随机数是使用rand()函数，但它也有一些使用的注意事项

头文件

#include <stdlib.h>

使用

随机数范围

• rand()的返回值范围在 [0, RAND_MAX]
• RAND_MAX是一个宏定义，在stdlib.h中，在部分系统中值为32768
• 如果需要其他范围，则需要自己运算，例如：
  • [a,b) 的随机整数，使用 (rand() % (b-a))+ a;
  • [a,b] 的随机整数，使用 (rand() % (b-a+1))+ a;
  • (a,b] 的随机整数，使用 (rand() % (b-a))+ a + 1;

需要srand()初始化种子

• void srand(unsigned int seed);
• 如果不使用srand()初始化，然后直接调用rand()的话，会自动调用srand(1)进行初始化，因此你会发现，将写好的程序重复运行多次，每次生成的随机数是一样的。
• 我们一般是使用时间戳进行初始化，如：

#include <time.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    srand(time(nullptr)); //初始化种子
    rand();               //获取随机数
    return 0;
}

多线程时

• 在多线程中，对于rand()来说每个线程都是独立的，因此需要在每一个需要生成随机数的线程都进行初始化。
  • 比如，假设程序现在有线程 main, a, b, c
  • 其中main, a线程各自调用了srand(time(nullptr));进行初始化种子，而b，c线程没有
  • 那么main，a线程中调用rand()才能得到不同随机数
  • 而在b, c中，会默认调用srand(1)，因此这俩线程中生成的随机数是一样的。

c++11_random

• 如果你可以使用c++11标准，应该考虑使用<random>库的新方法获取随机数，功能更强更省心，他们的使用方法需要再了解：
  • 产生均匀分布的整数：uniform_int_distribution
  • 产生均匀分布的实数：uniform_real_distribution
  • 产生正态分布的实数：normal_distribution
  • 生成二项分布的布尔值：bernoulli_distribution