核心定位

rand 是C语言中生成伪随机数的「魔法骰子」，它能返回一个范围在 0 到 RAND_MAX 之间的整数。就像掷骰子一样，每次调用都会得到一个看似随机的数字，但背后的规律由「随机种子」决定！

函数原型与参数

int rand(void);

• 入口参数：无（void 表示无需任何参数）
• 返回参数：
• 返回一个伪随机整数，范围在 0 到 RAND_MAX 之间
• RAND_MAX 是标准库定义的常量，通常为 32767（2^15 - 1）

实战代码演示

场景1 生成随机数

#include 
#include 
#include 

int main() {
    //  初始化随机种子（基于当前时间）
    srand(time(NULL));

    // 生成随机数
    int random_num = rand();
    printf("随机数：%d\n", random_num);  // 输出：0 到 RAND_MAX 之间的随机数
    return 0;
}

场景2 生成指定范围的随机数

// 生成 [min, max] 范围内的随机数
int rand_range(int min, int max) {
    return min + rand() % (max - min + 1);
}

int main() {
    srand(time(NULL));

    // 生成 1 到 100 之间的随机数
    int dice = rand_range(1, 100);
    printf("掷骰子结果：%d\n", dice);  // 输出：1 到 100 之间的随机数
    return 0;
}

场景3 生成随机浮点数

// 生成 [0.0, 1.0) 范围内的随机浮点数
double rand_double() {
    return (double)rand() / (RAND_MAX + 1.0);
}

int main() {
    srand(time(NULL));

    double random_float = rand_double();
    printf("随机浮点数：%f\n", random_float);  // 输出：0.0 到 1.0 之间的随机浮点数
    return 0;
}

四大致命陷阱

增强版随机数生成

生成高质量随机数（C++11风格）

#include 
#include 
#include 

// 使用更高质量的随机数生成器
int rand_high_quality(int min, int max) {
    static int initialized = 0;
    if (!initialized) {
        srand(time(NULL));
        initialized = 1;
    }
    return min + rand() / (RAND_MAX / (max - min + 1) + 1;
}

int main() {
    int random_num = rand_high_quality(1, 100);
    printf("高质量随机数：%d\n", random_num);  // 输出：1 到 100 之间的随机数
    return 0;
}

对比rand与C++11随机数库

黄金法则

1. 初始化种子：每次程序启动时调用 srand(time(NULL))
2. 封装范围函数：避免手动计算范围导致错误
3. 浮点数技巧：用 (double)rand() / (RAND_MAX + 1.0) 生成 [0.0, 1.0) 的浮点数
4. 高质量随机数：在需要高随机性时，使用C++11的 库

脑洞应用：随机密码生成器

#include 
#include 
#include 

// 生成随机密码
void generate_password(char *password, int length) {
    const char charset[] = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
    srand(time(NULL));

    for (int i = 0; i < length; i++) {
        int index = rand() % (sizeof(charset) - 1);
        password[i] = charset[index];
    }
    password[length] = '\0';  // 添加字符串结束符
}

int main() {
    char password[9];  // 8位密码 + 1位结束符
    generate_password(password, 8);
    printf("随机密码：%s\n", password);  //