c++如何生成随机数 rand()和srand()函数的正确用法【教程】-C++-PHP中文网

c++如何生成随机数 rand()和srand()函数的正确用法【教程】

裘德小鎮的故事

发布： 2025-12-19 20:21:10

原创

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必须调用srand()，因为rand()是伪随机数生成器，未初始化时默认以srand(1)启动，导致每次运行序列相同；正确做法是在main开头用time(nullptr)只调用一次。

c++如何生成随机数 rand()和srand()函数的正确用法【教程】

在C++中用rand()生成随机数，关键不是调用它，而是先用srand()正确“播种”。不调用srand()或重复调用，会导致每次运行程序得到完全相同的随机数序列。

为什么必须调用 srand()？

rand()其实是一个伪随机数生成器，它内部维护一个状态，每次调用都基于上一次的结果计算下一个数。如果没有初始化这个状态（即没调用srand()），标准规定它默认以srand(1)启动——也就是每次都从同一个起点开始，结果自然一模一样。

常见错误写法：

忘记调用srand() → 每次运行输出相同数字
在循环里反复调用srand(time(nullptr)) → 因为time()精度是秒，短时间内多次调用会设成同一个种子，导致重复随机数

正确初始化：只在程序开头调用一次

标准做法是在main()函数最开始，用当前时间作为种子：

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#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <ctime>
<p>int main() {
srand(static_cast<unsigned int>(time(nullptr))); // ✅ 只调用一次</p><pre class="brush:php;toolbar:false;">std::cout << rand() << '\n'; // 随机整数（0 到 RAND_MAX）
std::cout << rand() << '\n';
return 0;

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}

注意：time(nullptr)返回time_t类型，需转为unsigned int避免编译警告；头文件<ctime></ctime>不能少。

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如何生成指定范围的随机整数？

rand()返回的是[0, RAND_MAX]之间的整数（RAND_MAX通常为32767或更大）。要得到[a, b]闭区间内的随机整数，用这个通用公式：

int num = a + rand() % (b - a + 1);

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例如：

rand() % 100 → [0, 99]
1 + rand() % 6 → 模拟骰子，[1, 6]
10 + rand() % 21 → [10, 30]

⚠️ 注意：取模法有轻微偏差（尤其当RAND_MAX+1不能被范围整除时），对一般用途可忽略；如需高质量均匀分布，应改用<random></random>头文件（C++11起推荐）。

更现代、更可靠的替代方案：使用 <random></random>

rand()/srand()是C遗留接口，线程不安全、分布质量差、不可预测。C++11后推荐用标准库<random></random>：

#include <random>
#include <iostream>
<p>int main() {
std::random_device rd;                     // 真随机种子（硬件支持时）
std::mt19937 gen(rd());                    // Mersenne Twister 引擎
std::uniform_int_distribution<int> dis(1, 100);</p><pre class="brush:php;toolbar:false;">std::cout << dis(gen) << '\n'; // [1, 100] 内均匀随机整数

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}

优势明显：线程安全、分布严格均匀、可复现（固定种子）、支持多种分布（正态、泊松等）。

以上就是c++++如何生成随机数 rand()和srand()函数的正确用法【教程】的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！