Question

在很多程序中需要用到随机数，通过包含“stdlib.h”头文件，就可以使用库函数来产生随机数了。

【 例 4-2 】编写程序，在控制台窗口上打印 1～10 的 5 个随机数。

1．rand

我们可以通过库函数 rand 来获得一个 0～32768 的随机数，但程序要求的随机数是 1～10 之间。怎么办呢？

可以利用下面的公式来得到指定区间的随机数：

rand() % (max - min + 1) + min

其中 max 表示区间的最大值，min 表示区间的最小值。例如想要得到一个 1～10 之间的随机值，max 就是 10，而 min 就是 1。将其代入公式后变为：

rand() % (10 - 1 + 1) + 1

再简化一下，变为：

rand() % 10 + 1

任何值对 10 进行求模后，得到的值肯定为 0～9，将这个值加上 1 后，区间自然就变成 1～10 了。

下面就可以完成这个程序了，代码如下：

代码中，首先包含了随机数函数需要用到的头文件“stdlib.h”，在主函数中使用了一个 for 循环语句，它会让循环体被执行 5 次，每次都会使用“rand() % 10 + 1”得到一个介于 1～10 之间的随机数，然后通过 printf 函数打印到窗口上。程序的运行结果如下：

2 8 5 1 10

读者在测试时，可能会发现一个问题：每次运行这个程序后，打印输出的结果是完全相同的，也就是程序的运行结果全是“2 8 5 1 10”。那这还算是真正的随机数吗？哈哈，我们通常将这样的随机数称为“伪随机数”，那如何获得真的随机数呢？

2．srand

在通过 rand 函数获取随机数时，它需要用到一个被称之为“种子”的初始值，根据不同的种子，才能获得不同的随机数，通常情况下种子的默认值为 1。

库函数 srand 就是用来设置这个种子的，例如：

srand(100);

这条语句的作用是通过 srand 函数将种子的值设为 100。如果我们把这条语句放在 for 循环语句之前：

srand(100);
for(int i = 0; i < 5; ++i)
    printf("%d ", rand() % 10 + 1);

现在重新编译运行这个程序，结果会变成：

6 7 6 5 5

打印的结果和之前不一样了。但是……

后面再运行这个程序，会发现结果又都变成“6 7 6 5 5”了。这时有人可能会说，再使用 srand 函数改一下种子就行了。是的，但这是“笨方法”，因为每次修改种子后，都需要重新编译这个程序，非常麻烦。那有没有一劳永逸的解决办法呢？

通过思考，发现解决问题的关键是种子值。如果种子值是固定的，那得到的随机数就会相同。如果种子值是不断变化的，那得到的随机数是不是就不一样啦？非常正确。现在的问题，就在于用什么办法，能让种子值不断变化呢？

之前介绍的 time 函数可以返回从 1970 年到现在所经过的时间秒数。程序是在不同的时间运行的，那这个时间秒数肯定是不断变化的，若将这个时间秒数作为种子，是不是就能完美解决问题啦？按照这个思路，将代码修改如下：

现在每次运行程序后，就能在控制台窗口打印各不相同的随机数啦。若两次程序的运行时间间隔小于 1 秒，还是可能会发生随机结果相同的情况。为什么会这样，相信此时的你已经能够知晓。