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C++中的随机数生成器

2023-07-05 03:59:44 深夜i -- --

C++ 随机数生成器

在C++中，生成随机数是一个常见的任务，它在许多应用程序中都有非常重要的作用。C++提供了许多不同的随机数生成器，以满足不同的需求。本文将介绍C++中的随机数生成器和其用法。

C++中的随机数生成器主要分为两种类型：伪随机数生成器和真随机数生成器。伪随机数生成器是一种基于算法的生成器，它可以生成一系列看似随机的数字。然而，由于它们是基于算法的，所以它们不是完全随机的。相反，它们生成的数字是可以预测的。真随机数生成器则是一种不可预测的生成器，它们会利用物理或天文学的特性来生成数字，从而确保生成的数字是真正的随机数。

C++中的伪随机数生成器是使用标准库中的“rand”函数来实现的。这个函数可以生成0到RAND_MAX之间的随机数，其中RAND_MAX是一个常量，表示一个伪随机数生成器可以生成的最大值。但是，如果使用rand函数来生成随机数，需要预先设置随机数的种子。在C++中，可以使用srand函数来设置随机数生成器的种子。

例如：


srand(time(0)); // 设置随机数种子为当前时间戳
int random_number = rand() % 100; // 生成0到99之间的随机数

这个例子中，srand函数将随机数的种子设置为当前时间戳，这意味着每次运行程序时，都会使用一个不同的种子来生成随机数。接下来，rand函数将生成0到RAND_MAX之间的随机数，使用mod运算符将其范围限制在0到99之间。

另一个C++中广泛使用的随机数生成器是真随机数生成器。这些生成器主要用于密码学、加密和安全应用中，因为它们可以生成真正的随机数。可以使用TRNG库中的真随机数生成器来实现这一目标。

TRNG库是一个开源的C++库，它提供了多种真随机数生成器算法。使用TRNG库生成随机数的步骤与使用rand函数相似。首先，需要包含TRNG库，然后使用随机数生成器类来生成随机数。

例如：


#include <trng/yarn2.hpp>
trng::yarn2 r;
r.seed(); // 设置随机数种子为默认值
double random_number = r(); // 生成一个0到1之间的随机数

这个例子中，我们使用TRNG库中的“yarn2”真随机数生成器。首先，需要包含TRNG库。然后，在生成随机数之前，需要使用“seed”函数设置随机数生成器的种子。最后，可以使用“()”操作符来生成一个0到1之间的随机数。

总之，在C++中，生成随机数是一项重要的任务，这在许多应用程序中都扮演着重要的角色。本文介绍了C++中的两种随机数生成器类型：伪随机数生成器和真随机数生成器。伪随机数生成器是使用标准库中的“rand”函数来实现的，需要预先设置随机数的种子。真随机数生成器则是使用TRNG库中的真随机数生成器来实现的，它可以生成真正的随机数。

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