深入理解C++中的rand函数
2023-07-05 11:18:09
深夜i
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C++
rand函数
深入理解
rand函数是C++库函数中非常常见的一个随机数生成函数。但是在使用rand函数时，需要注意到其生成的随机数并不是完全随机的，而是伪随机的。
rand函数的原理是生成一个区间在0到RAND_MAX之间的整型数字，而RAND_MAX是一个由系统定义的宏，一般默认为32767。这个数字实际上是由一个叫做线性同余发生器的算法生成的。它的表达式为：
rand_num = (rand_num * 214013 + 2531011) % (RAND_MAX + 1);
其中rand_num是上一次生成的随机数，每次生成随机数时，新的rand_num值就是上一次生成的值按照这个公式计算得来的。
这个算法的关键在于其初始值的选择。如果每一次使用rand函数时都用默认的初始值0，那么每次生成的随机数都会相同。因此，一般情况下，在使用rand函数前，需要调用srand函数设定一个随机的初始值。通常使用time(NULL)函数返回的当前时间戳作为初始值。
srand(time(NULL));
这样做的目的是在每次运行程序时，生成不同的初始值，从而生成不同的随机序列。当然，如果程序在同一时刻运行多次，也有可能生成相同的序列。
由于rand函数生成的随机数是伪随机的，因此不能用于需要高度安全性的应用场景，例如密码学。如果需要生成高度随机的数字序列，应该使用专门的加密库或API来实现。
总之，了解rand函数的内部实现和使用规则，能够更好地运用它来完成各种有趣的编程挑战。
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