伪随机数与随机数种子

以下测试环境为linux(CentOS 7.6)

计算机产生的随机数是伪随机。C语言中与随机数相关的两个函数为rand() 和 srand() ，所在的头文件为stdlib.h

先看一下两个函数的原型：

rand() 返回一个随机整数，介于0 和 RAND_MAX之间

srand()产生随机数种子

在CentOS 7.6中RAND_MAX 的最大值和INT_MAX 一样

rand()

#include 
#include 
int main(){
	for(int i=0;i<5;i++){
		printf("%d\n",rand());
	}
	return 0;
}

从实验结果可以看出，多次运行，输出的随机数序列是相同的。

srand()

#include 
#include 
#include 
int main(){
	srand((unsigned)time(NULL));
	for(int i=0;i<5;i++){
		printf("%d\n",rand());
	}
	return 0;
}

srand() 函数接受一个参数，作为随机数种子。rand() 函数会使用该随机数种子，并按照某种计算方式产生随机数。在上面的实验中，将时间作为随机数种子，因为时间是变化的，所以多次运行后，输出的随机数序列并不相同。如果将随机数种子固定，即：

#include 
#include 
int main(){
	srand(1);
	for(int i=0;i<5;i++){
		printf("%d\n",rand());
	}
	return 0;
}

从实验结果可以看出，随机数种子固定后，每次产生的随机数序列是相同的。该结果和直接使用rand() 函数的结果一致，由此可知，rand() 函数默认的随机数种子为1

总结

计算机会根据随机数种子产生随机数序列，如果随机数种子相同，每次产生的随机数序列是相同的。如果随机数种子不同，产生的随机数序列是不同的。由此可以体会伪随机数 伪 字的含义。