c语言随机数rand函数一探究竟

╰+攻爆jí腚メ 2023-07-03 12:03 84阅读 0赞

### c语言随机数rand函数一探究竟 ###

*   *   *  真正的随机数？
         *  测试srand对rand的影响。
         *  这是真的吗？
         *  结论

--------------------

rand函数是C语言用来产生随机数的函数，一般搭配srand函数使用。使用方法如下：

#include <stdio.h>
    #include <time.h>
    void main()
    { 
        srand((unsigned)time(NULL));//设置当前时间为种子
        printf("%d",rand()%10);//生成0-9的随机数
    }

rand()函数会随机产生一个0-RAND\_MAX1的数值。那么为什么还需要srand函数呢？我只需要一句rand()%10就可以产生0-9的随机数了不是吗？这是因为由rand函数生成的随机数是伪随机数（pseudo-random）。即不是真的随机数。

### 真正的随机数？ ###

之所以使用srand函数是为了设置时间种子。那么什么是时间种子呢？时间种子本身只是一个数字，rand函数产生的随机值就是由这个数字带入一个特殊函数得来的。而这个数字是计算机启动之后就确定的了。因为特殊函数是确定的现在数字又是确定的，就会导致rand函数产生的随机值并不是真正意义上的随机，一般称作伪随机。那么srand的作用也就非常明显了，srand接收一个数字并且把这个数字设置为随机种子。那么这个参数设置为多少才能达到真正的随机呢？答案就是时间。

程序运行的开始时间是由程序员控制的，解决了伪随机的问题。

### 测试srand对rand的影响。 ###

--------------------

测试不使用srand函数的结果。不使用srand函数会导致每次调用rand函数时都使用了同一个随机种子。结果如何呢？测试代码如下：

#include <stdio.h>
    #include <time.h>
    
    void main()
    { 
        //srand((unsigned)time(NULL));//设置当前时间为种子
    
        int num[10];//num数组对随机数结果计数
        for(int k=0;k<10;k++){ 
          memset(num,0,10*sizeof(int));
          printf("第%d次结果\n",k);
          for(int i=0;i<10000;i++){ 
            int myNum=rand()%10; //生成0-9的随机数
            num[myNum]++;//累计结果
          }
          for(int i=0;i<10;i++){ 
            printf("%d\n",num[i]);//输出结果
          }
        }
    }

### 这是真的吗？ ###

--------------------

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlcmRlcnk_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

### 结论 ###

--------------------

**未发现明显证据证明rand函数不具有随机性。**  
这个是为什么？  
怀疑对象为处理随机种子的特殊函数。例如：  
特殊函数的随机性以50000为周期，在50000以内数字是随机的，下一个50000的随机值和第一个50000的随机值一样。那么我这个实验是证明不了rand函数是否具有随机性的。

--------------------

1.  https://www.tutorialspoint.com/c\_standard\_library/c\_function\_rand.htm ↩︎

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlcmRlcnk_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200206120746859.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlcmRlcnk=,size_16,color_FFFFFF,t_70