C 隨機亂數 rand( ) && srand( )

一、rand() 函數

在某些情況下(特別是設計遊戲時),我們會需要使用到亂數,在 C 語言中提供了一個
rand() 函數可以讓我們取得一個亂數,其用法如下:

整數變數=rand();

要使用 rand() 函數,必須 include 它的標頭檔 stdlib.h (stdlib 為 Standard
Library, 標準函式庫),上例的 rand() 將會傳回一個介於 0 到 RAND_MAX 之間的一個整數值,RAND_MAX
是 stdlib.h 定義的一個常數,其值在不同的系統有不同的大小,以 DOS 系統為例,其值為
32767 (215-1)。當然,這樣的變數對我們可能沒有什麼用,因此通常我們會搭配使用取餘數符號
% 來做運算,例如我們要取 0-9 的變數,可以寫成 a=rand() % 10,下面我們再看幾個例子:

取 1-10 的亂數 a=(rand() % 10) +1

取 1-100 的亂數 a=(rand() % 100) +1

取 100-1000 的亂數 a=(rand() % 901) +100

我們可以規納出以下的規則: ( rand() % (最大值-最小值+1) ) + 最小值。接下來我們實際寫一個程式來取得
1-100 之間的亂數:

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

void main()

{

int a;

a=(rand()%100)+1;

printf(“The Random Number is %d .\n", a);

}

上例的 main() 函數前面改用 void 代表我們的主程式不把執行的結果傳回給呼叫它的程式,雖然這不是最正統的寫法,但是可以讓程式碼短一點,因為我們就不用再
main() 裡加上那一個 return 0; 把結果傳回去了。

二、srand() 函數

當我們把上面的程式重複執行數次之後,會發現所得到的亂數是一樣的,這是因為它由上一個數值產生出下一個亂數,而一開始系統都是
0,所以每次產生出來的亂數才會一樣。因此我們可以用 srand() 函數改變一開始的亂數值(
srand() 函數也是定義在 stdlib.h), srand() 需要一個參數做為種子,以產生一個新的亂數數列,而這個參數我們通常以目前的時間傳入,也就是使用
time() 函數,而 time() 是定義在 time.h 中,整個程式如下:

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

void main()

{

int a;

srand(time(NULL));

a=(rand()%100)+1;

printf(“The Random Number is %d .\n", a);

}

至於是不是每次呼叫 rand() 前就必須使用 srand() 一次,答案是否定的,各位只要在程式的一開頭執行一次
srand() 即可,之後出來的亂數就會和上次執行的不一樣。

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