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C++中如何生成随机数？

2023-06-30 14:29:32 深夜i -- --

C++ 生成随机数

C++是一种广泛应用于编制程序的编程语言，而随机数是在编程过程中非常常见的元素之一。在C++中，程序员可以使用随机数生成器来生成随机整数。本文将介绍如何在C++中生成随机数。

C++提供了两种类型的随机数生成器：线性同余生成器和梅森旋转算法。这两种生成器都可以用来从一个指定的范围内生成一个随机的整数。

对于线性同余生成器，程序员只需要调用rand()函数即可生成一个随机整数。这个函数会返回一个在0和RAND_MAX之间的随机数。RAND_MAX是一个常量，它的值在不同的编译器中会有所不同。所以，在使用线性同余生成器时，程序员需要使用取模运算符将生成的随机数限制在指定的范围内。

下面是一个例子：


#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;
int main()
{
  // 使用系统时间初始化随机数种子
  srand(time(0));
  
  // 随机生成一个0到99之间的整数
  int randomNumber = rand() % 100;
  // 输出生成的随机数
  cout << "随机数为：" << randomNumber << endl;
  return 0;
}

另外，程序员在使用线性同余生成器时，也可以通过调用srand()函数手动指定随机数的种子。比如，程序员可以使用当前的时间来初始化随机数生成器，从而使得随机数产生更为随机。

对于梅森旋转算法，C++ 11新增了一个库函数：uniform_int_distribution ，它可以帮助程序员更加方便地生成随机数。使用这个库函数时，程序员需要提供一个需要生成随机数的区间，然后就可以通过调用它的方法operator()()来获取一个随机整数。

下面是一个例子：


#include <iostream>
#include <random>
using namespace std;
int main()
{
  // 定义随机数生成器
  mt19937 rng(chrono::steady_clock::now().time_since_epoch().count());
  
  // 定义随机数的范围
  uniform_int_distribution<int> dist(1, 6);
  // 随机生成一个1到6之间的整数
  int randomNumber = dist(rng);
  // 输出生成的随机数
  cout << "随机数为：" << randomNumber << endl;
  return 0;
}

通过上述介绍，相信程序员已经掌握如何在C++中生成随机数的技巧了。无论是在游戏开发，还是在计算机模拟领域，随机数都是不可或缺的元素。在编写程序时，程序员可以根据实际需要选择使用不同的随机数生成器。

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