有没有一个函数生成一个随机int数在C?或者我必须使用第三方库?
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有人很好地解释了为什么使用rand()在给定范围内生成均匀分布的随机数是一个坏主意,我决定看看输出到底有多倾斜。我的测试案例是公平掷骰子。下面是C代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int i;
int dice[6];
for (i = 0; i < 6; i++)
dice[i] = 0;
srand(time(NULL));
const int TOTAL = 10000000;
for (i = 0; i < TOTAL; i++)
dice[(rand() % 6)] += 1;
double pers = 0.0, tpers = 0.0;
for (i = 0; i < 6; i++) {
pers = (dice[i] * 100.0) / TOTAL;
printf("\t%1d %5.2f%%\n", dice[i], pers);
tpers += pers;
}
printf("\ttotal: %6.2f%%\n", tpers);
}
这是它的输出:
$ gcc -o t3 t3.c
$ ./t3
1666598 16.67%
1668630 16.69%
1667682 16.68%
1666049 16.66%
1665948 16.66%
1665093 16.65%
total: 100.00%
$ ./t3
1667634 16.68%
1665914 16.66%
1665542 16.66%
1667828 16.68%
1663649 16.64%
1669433 16.69%
total: 100.00%
我不知道你需要你的随机数有多统一,但上面的看起来足够统一,满足大多数需求。
编辑:用比time(NULL)更好的东西初始化PRNG是个好主意。
其他回答
对于c, STL不存在,你必须调用rand,或者更好的是,随机。它们在标准库头文件stdlib.h中声明。rand是POSIX, random是BSD规范函数。
rand和random之间的区别是random返回一个更有用的32位随机数,而rand通常返回一个16位数。BSD手册显示rand的较低位是循环的和可预测的,因此rand对于较小的数字可能是无用的。
如果您需要比stdlib提供的质量更好的伪随机数,请检查Mersenne Twister。它也更快。示例实现有很多,例如这里。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void main()
{
int visited[100];
int randValue, a, b, vindex = 0;
randValue = (rand() % 100) + 1;
while (vindex < 100) {
for (b = 0; b < vindex; b++) {
if (visited[b] == randValue) {
randValue = (rand() % 100) + 1;
b = 0;
}
}
visited[vindex++] = randValue;
}
for (a = 0; a < 100; a++)
printf("%d ", visited[a]);
}
你也可以使用mathgl库#include <mgl2/mgl_cf.h>(虽然首先你需要安装它,我自己通过MSYS2安装)函数mgl_rnd()。它也有均匀分布,高斯分布等等。这是ez的用法。但我不知道它的特点。
<stdlib.h>中的rand()函数返回一个介于0和RAND_MAX之间的伪随机整数。你可以使用srand(unsigned int seed)来设置种子。
通常的做法是将%操作符与rand()结合使用以获得不同的范围(但请记住,这在一定程度上破坏了一致性)。例如:
/* random int between 0 and 19 */
int r = rand() % 20;
如果你真的在乎一致性,你可以这样做:
/* Returns an integer in the range [0, n).
*
* Uses rand(), and so is affected-by/affects the same seed.
*/
int randint(int n) {
if ((n - 1) == RAND_MAX) {
return rand();
} else {
// Supporting larger values for n would requires an even more
// elaborate implementation that combines multiple calls to rand()
assert (n <= RAND_MAX)
// Chop off all of the values that would cause skew...
int end = RAND_MAX / n; // truncate skew
assert (end > 0);
end *= n;
// ... and ignore results from rand() that fall above that limit.
// (Worst case the loop condition should succeed 50% of the time,
// so we can expect to bail out of this loop pretty quickly.)
int r;
while ((r = rand()) >= end);
return r % n;
}
}