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https://blog.csdn.net/lllsy_12138/article/details/89644675

随机数、随机数种子
在计算机中并没有一个真正的随机数发生器，但是可以做到使产生的数字重复率很低，这样看起来好象是真正的随机数，实现这一功能的程序叫伪随机数发生器。
有关如何产生随机数的理论有许多，如果要详细地讨论，需要厚厚的一本书的篇幅。不管用什么方法实现随机数发生器，都必须给它提供一个名为“种子”的初始值。而且这个值最好是随机的，或者至少这个值是伪随机的。“种子”的值通常是用快速计数寄存器或移位寄存器来生成的。
下面讲一讲在C语言里所提供的随机数发生器的用法。现在的C编译器都提供了一个基于ANSI标准的伪随机数发生器函数，用来生成随机数。它们就是rand()和srand()函数。这二个函数的工作过程如下：

1. 首先给srand()提供一个种子，它是一个unsigned int类型，其取值范围从0~65535；
2. 然后调用rand()，它会根据提供给srand()的种子值返回一个随机数(在0到32767之间)
3. 根据需要多次调用rand()，从而不间断地得到新的随机数；
4. 无论什么时候，都可以给srand()提供一个新的种子，从而进一步“随机化”rand()的输出结果。

这个过程看起来很简单，问题是如果你每次调用srand()时都提供相同的种子值，那么，你将会得到相同的随机数序列，这时看到的现象是没有随机数，而每一次的数都是一样的了。
例如，在以17为种子值调用srand()之后，在首次调用rand()时，得到随机数94。在第二次和第三次调用rand()时将分别得到26602和30017，这些数看上去是很随机的(尽管这只是一个很小的数据点集合)，但是，在你再次以17为种子值调用srand()后，在对于rand()的前三次调用中，所得的返回值仍然是在对94，26602，30017，并且此后得到的返回值仍然是在对rand()的第一批调用中所得到的其余的返回值。因此只有再次给srand()提供一个随机的种子值，才能再次得到一个随机数。

要想使用随机函数rand(),就必须先要初始化随机种子。具体点就是在main函数的开头加上srand((unsigned)time(NULL))就可以了，由于需要使用time所以还必须添加上time.h头文件。

标准库（被包含于中）提供两个帮助生成伪随机数的函数：
函数一：int rand(void)；
从srand (seed)中指定的seed开始，返回一个[seed, RAND_MAX（0x7fff）]间的随机整数。
函数二：void srand(unsigned seed)；
参数seed是rand()的种子，用来初始化rand()的起始值。
可以认为rand()在每次被调用的时候，它会查看：
1） 如果用户在此之前调用过srand(seed)，给seed指定了一个值，那么它会自动调用
srand(seed)一次来初始化它的起始值。
2） 如果用户在此之前没有调用过srand(seed)，它会自动调用srand(1)一次。
根据上面的第一点我们可以得出：
1）如果希望rand（）在每次程序运行时产生的值都不一样，必须给srand(seed)中的seed一个变值，这个变值必须在每次程序运行时都不一样（比如到目前为止流逝的时间）。
2） 否则，如果给seed指定的是一个定值，那么每次程序运行时rand（）产生的值都会一样，虽然这个值会是[seed, RAND_MAX（0x7fff）)之间的一个随机取得的值。
3）如果在调用rand()之前没有调用过srand(seed)，效果将和调用了srand(1)再调用rand()一样（1也是一个定值）。
举几个例子，假设我们要取得0～6之间的随机整数（不含6本身）：
例一，不指定seed：
for(int i=0;i<10;i++){
ran_num=rand() % 6;
cout<<ran_num<<" “;
}
每次运行都将输出：5 5 4 4 5 4 0 0 4 2
例二，指定seed为定值1：
srand(1);
for(int i=0;i<10;i++){
ran_num=rand() % 6;
cout<<ran_num<<” “;
}
每次运行都将输出：5 5 4 4 5 4 0 0 4 2
跟例子一的结果完全一样。
例三，指定seed为定值6：
srand(6);
for(int i=0;i<10;i++){
ran_num=rand() % 6;
cout<<ran_num<<” “;
}
每次运行都将输出：4 1 5 1 4 3 4 4 2 2
随机值也是在[0,6）之间，随得的值跟srand(1)不同，但是每次运行的结果都相同。
例四，指定seed为当前系统流逝了的时间（单位为秒）：time_t time(0)：
#include
//…
srand((unsigned)time(0));
for(int i=0;i<10;i++){
ran_num=rand() % 6;
cout<<ran_num<<” “;
}
第一次运行时输出：0 1 5 4 5 0 2 3 4 2
第二次：3 2 3 0 3 5 5 2 2 3
总之，每次运行结果将不一样，因为每次启动程序的时刻都不同（间隔须大于1秒？见下）。
关于time_t time(0)：
time_t被定义为长整型，它返回从1970年1月1日零时零分零秒到目前为止所经过的时间，单位为秒。比如假设输出：
cout<<time(0);
值约为1169174701，约等于37（年）乘365（天）乘24（小时）乘3600（秒）（月日没算）。
另外，关于ran_num = rand() % 6，
将rand()的返回值与6求模是必须的，这样才能确保目的随机数落在[0,6)之间，否则rand()的返回值本身可能是很巨大的。
一个通用的公式是：
要取得[a,b)之间的随机整数，使用（rand() % (b-a)）+ a （结果值将含a不含b）。
在a为0的情况下，简写为rand() % b。
最后，关于伪随机浮点数：
用rand() / double(RAND_MAX)可以取得0～1之间的浮点数（注意，不同于整型时候的公式，是除以，不是求模），举例：
double ran_numf=0.0;
srand((unsigned)time(0));
for(int i=0;i<10;i++){
ran_numf = rand() / (double)(RAND_MAX);
cout<<ran_numf<<” ";
}
运行结果为：0.716636，0.457725，…等10个0～1之间的浮点数，每次结果都不同。
如果想取更大范围的随机浮点数，比如1～10，可以将
rand() /(double)(RAND_MAX) 改为 rand() /(double)(RAND_MAX/10)
运行结果为：7.19362，6.45775，…等10个1～10之间的浮点数，每次结果都不同。
至于100，1000的情况，如此类推。
以上不是伪随机浮点数最好的实现方法，不过可以将就着用用…

C++中

一、C++中不能使用random()函数
C++ 中常用rand()函数生成随机数，但严格意义上来讲生成的只是伪随机数（pseudo-random integral number）。生成随机数时需要我们指定一个种子，如果在程序内循环，那么下一次生成随机数时调用上一次的结果作为种子。但如果分两次执行程序，那么由于种子相同，生成的“随机数”也是相同的。
在工程应用时，我们一般将系统当前时间(Unix时间)作为种子，这样生成的随机数更接近于实际意义上的随机数。给一下例程如下：

#include <iostream>
#include <ctime>
#include <cstdlib>
using namespace std;

int main()
{
double random(double,double);
srand(unsigned(time(0)));
for(int icnt = 0; icnt != 10; ++icnt)
cout << "No." << icnt+1 << ": " << int(random(0,10))<< endl;
return 0;
}

double random(double start, double end)
{
return start+(end-start)*rand()/(RAND_MAX + 1.0);
}
二、rand()的用法

 

rand()不需要参数，它会返回一个从0到最大随机数的任意整数，最大随机数的大小通常是固定的一个大整数。这样，如果你要产生0~10的10个整数，可以表达为：
　　int N = rand() % 11;
这样，N的值就是一个010的随机数，如果要产生110，则是这样：
　　int N = 1 + rand() % 10;
　　总结来说，可以表示为：
　　a + rand() % n
其中的a是起始值，n是整数的范围。
　　a + rand() % (b-a+1) 就表示　ａ～ｂ之间的一个随机数
若要0-1的小数，可以先取得1-10的整数，然后均除以10即可得到随机到十分位的10个随机小数，若要得到随机到百分位的随机小数，则需要先得到0-100的10个整数，然后均除以100，其它情况依此类推。
通常rand()产生的随机数在每次运行的时候都是与上一次相同的，这是有意这样设计的，是为了便于程序的调试。若要产生每次不同的随机数，可以使用srand( seed )函数进行随机化，随着seed的不同，就能够产生不同的随机数。
如大家所说，还可以包含time.h头文件，然后使用srand(time(0))来使用当前时间使随机数发生器随机化，这样就可以保证每两次运行时可以得到不同的随机数序列(只要两次运行的间隔超过1秒)。