一、rand()函数
1、rand()函数原理
rand()函数用于产生一个随机数,其内部实现是用线性同余法实现的,是伪随机数,由于周期较长,因此在一定范围内可以看成是随机的。调用rand()函数会得到一个在0-RAND_MAX。RAND_MAX在头文件stdlib.h中定义。
2、调用方法
想要使用rand()函数产生一个(a,b)区间的数num,可以使用以下两种方式:
(1)num=a+(b-a+1)*rand()/(RAND-MAX+1.0);
(2)a+rand%(b-a+1);
注意公式(1)用的是“/”,而公式(2)是“%”。
下面使用两种写一个简单函数:例如要随机产生1-10之间的数。
公式(1)代码:

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
	int i, j;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		j = 1 + (int)(10.0 * rand() / (RAND_MAX + 1.0));
		printf("%d", j);
	}
	return 0;
}
输出:1629654998

公式(2)代码:

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
	int i, j;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		j = 1 + (int)rand()%10;
		printf("%d", j);
	}
	return 0;
}
输出:28511059935

可以看出这是符合我们要求的,但是当我们多次运行时,每次结果都相同,代码(1)的的输出永远是:1629654998;而代码(2)永远是:28511059935。原因就与接下来要说的srand有关了。

二、srand()函数
1、srand()函数原理
由于C语言是利用linear congruential generator作为生成器来生成伪随机数,但是这个生成器生成伪随机数,需要一个“种子”来进行运算。而如果我们仅仅调用rand()函数,而没有设置随机数种子,rand()函数在调用时,自动设计随机数种子为1。随机种子相同,每次产生的随机数也会相同。解决办法就是使用srand()函数产生随机种子。
为保证每次产生不同的种子,可以使用time(NULL)和getpid(NULL)的返回值作为srand的参数,以产生不同的种子,因为:
(1)time(NULL)得到每次程序运行的时间,每一次运行程序的时间是不同的。
(2)getpid()用来取得目前进程的进程识别码,许多程序利用取到的此值来建立临时文件,以避免临时文件相同带来的问题。
2、调用方法
(1)time()函数法:添加srand(time(NULL))语句,注意1不要将该语句放到循环中,否则每次执行会出现10个相同的数。

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
	int i, j;
	srand(time(NULL));
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		//j = 1 + (int)(10.0 * rand() / (RAND_MAX + 1.0));
		j = 1 + (int)rand()%10;
		printf("%d", j);
	}
	return 0;
}

(2)getpid()函数法:添加srand(getpid(NULL))语句,注意1不要将该语句放到循环中,否则每次执行会出现10个相同的数。

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
int main()
{
	int i, j;
	srand(getpid(NULL));
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		//j = 1 + (int)(10.0 * rand() / (RAND_MAX + 1.0));
		j = 1 + (int)rand()%10;
		printf("%d", j);
	}
	return 0;
}

注意,time函数和getpid函数的参数可以是NULL,也可以是0;
通过调用srand和rand函数,即可产生任意范围的随机数。