VC获取一定范围内的随机数

1、VC获取一定范围内的随机数一、C中不能使用random函数random函数不是 ANSI C标准不能在gccvc等编译器下编 译通过。可改用 C下的rand函数来实现。1、C标准函数库 提供一随机数生成器 rand返回0-RAND_MAX 之间均匀分布 的伪随机整数。RAND_MAX 必须至少为32767。rand函数 不接受参数默认以1为种子即起始值。随机数生成器总是以 相同的种子开始所以形成的伪随机数列也相同失去了随机 意义。但这样便于程序调试2、C中另一函数srand可以指定不同的数无符号整数变元为种子。但是如果种子相同伪随 机数列也相同。一个办法是让用户输入种子但是仍然不理 想。3、比

2、较理想的是用变化的数比如时间来作为随机数生 成器的种子。time的值每时每刻都不同。所以种子不同所以 产生的随机数也不同。/C随机函数 VC program includestdio.h include iostream include time.h using namespace std define MAX 100 int mainint argccharargv srandunsignedtimeNULL/srand函数产生一个以当前时间开 始的随机种子.应该放在for等循环语句前面不然要很长时间 等待 forint i0i 10i cout randMAX endl/MAX为最大值其随

3、机域为OMAX-1 return 0 二、rand的用法rand不需要参数它会 返回一个从0到最大随机数的任意整数最大随机数的大小通 常是固定的一个大整数。这样如果你要产生010的10个整数可以表达为int Nrand11这样N的值就是一个010的随机数如果要产生 110 则是这样 int N1rand11 总结来说可以表 示为 arandn 其中的 a 是起始值 n 是整数的范围。 arandb-a1 就表示ab之间的一个随机数若要01的小数则可以先取得010 的整数然后均除以 1 0即可得到随机到十分位的10 个随机小数若要得到随机到百分位的随机小数则需要先得到0100 的 10 个整数然

4、后均除以 100 其它情况依 此类推。 通 常 rand 产生的随机数在每次运行的时候都是与上一次相同 的这是有意这样设计的是为了便于程序的调试。若要产生每 次不同的随机数可以使用srandseed函数进行随机化随着seed的不同就能够产生不同的随机数。如大家所说还可以包含 time.h 头文件然后使用 srandtime0 来使用当前时间使随 机数发生器随机化这样就可以保证每两次运行时可以得到 不同的随机数序列只要两次运行的间隔超过 1 秒。 _ 要怎 么样才能真正产生有效的随机数 工作原理如下 1 首先给 srand提供一个种子它是一个unsigned int类型其取值范围从065535

5、2然后调用rand它会根据提供给srand的种子值返回 一个随机数在 0 到 32767 之间 3 根据需要多次调用 rand 从 而不间断地得到新的随机数 4 无论什么时候都可以给 srand 提供一个新的种子从而进一步随机化 rand 的输出结果。 因 为srand函数是一个随机数产生函数其意思就是指C语言里的随机数都是由它来控制产生的如果在应用srand函数之前就用随机函数 rand 则相当于使用了 srand1 而将srandunsignedtimeNULL 这条语句放在了 for 循环里即是用了 srandunsignedtime0 故此句语句不变的话产生的随机数就不 变 C 语言随

6、机函数总结 rand 函数 原型 int randvoid 功能产 生从 0 到 RAND_MAX0x7fff 之间的随机数。 头文件 stdlib.h 例 include stdio.h include stdlib.h int main int k krand printfdnk return 0 2srand 函数 原型 void srandunsigned seed 功能产生 随机数的起始发生数据和 rand 函数配合使用 头文件 stdlib.h time.h 例 include stdio.h include stdlib.h include time.h void main ti

7、me_t t srandunsignedtimet printfdnrand0 这时运行程序 会发现每次产生的随机数都不一样。这是因为这里采用了时 间作为种子而时间在每时每刻都不相同所以就产生了随机 的随机数了。 所以要想产生不同的随机数在使用 rand 之前需 要先调用 srand。 _ 伪随机数生成及在 VC 中的实现 摘要伪 随机数在计算机软件设计中有很广泛的用途。本文介绍了基 于数学方法的利用计算机产生伪随机数的一种方法即线性 同余法任何伪随机数的产生都是运用递推的原理来生成的。以及在Visual C环境中产生伪随机数的两个重要函数rand和srand函数正确地使用这两个函数是产生性能

8、良好的伪随机 数的关键最后介绍了利用伪随机数生成技术在 MFC 中生成 基于 C/S 模式应用程序的随机校验码以及利用一种软件工具 ImagePassword 产生随机密码。 关键词伪随机数生成线性同 余法 Visual C 随机校验码 为追求真正的随机序列人们曾采 用很多种原始的物理方法用于生成一定范围内满足精度位 数的均匀分布序列其缺点在于速度慢、效率低、需占用大量 存储空间且不可重现等。为满足计算机模拟研究的需求人们 转而研究用算法生成模拟各种概率分布的伪随机序列。伪随 机数是指用数学递推公式所产生的随机数。从实用的角度看 获取这种数的最简单和最自然的方法是利用计算机语言的 函数库提供的

9、随机数发生器。典型情况下它会输出一个均匀 分布在 0 和 1 区间内的伪随机变量的值。其中应用的最为广 泛、研究最彻底的一个算法即线性同余法。 线性同余法 LCGLinear Congruence Generator 选取足够大的正整数 M 和 任意自然数nOab由递推公式 nilafnibmod Mi01皿-1生成 的数值序列称为是同余序列。 当函数 fn 为线性函数时即得到 线性同余序列 nilanibmod Mi01训-1以下是线性同余法生 成伪随机数的伪代码 Randomnmseedab rOseed fori1ini riari-1bmod m 其中种子参数seed可以任意选择常常将

10、它设 为计算机当前的日期或者时间 m 是一个较大数可以把它取 为2ww是计算机的字长 a可以是0.01w和0.99w之间的任何 整数。 应用递推公式产生均匀分布随机数时式中参数 nOabM 的选取十分重要。 例如选取 M1OabnO7 生成的随机序 列为690769周期为4。取M16a5b3n07生成的随机序列为 618111051215149032134761 周期为 16。取 M8a5b1n01 生 成的随机序列为 6745230167周期为8。Visual C中伪随机数生成机制 用 VC 产生随机数有两个函数分别为 randvoid 和 srandseed。 rand 产生的随机整数是在

11、 0RAND_MAX 之间 平均分布的 RAND_MAX 是一个常量定义为 define RAND_MAX 0x7fff 。它是 short 型数据的最大值如果要产生 一个浮点型的随机数可以将 rand/1000.0 这样就得到一个 032.767 之间平均分布的随机浮点数。如果要使得范围大一 点那么可以通过产生几个随机数的线性组合来实现任意范 围内的平均分布的随机数。 其用法是先调用 srand 函数如 srandunsignedtimeNULL 这样可以使得每次产生的随机数序 列不同。如果计算伪随机序列的初始数值称为种子相同则计 算出来的伪随机序列就是完全相同的。要解决这个问题需要 在每次

12、产生随机序列前先指定不同的种子这样计算出来的 随机序列就不会完全相同了。 以 time 函数值即当前时间作为 种子数因为两次调用 rand 函数的时间通常是不同的这样就 可以保证随机性了。也可以使用 srand 函数来人为指定种子 数。 分析以下两个程序段 程序段 1 / 包含头文件 void main int count0 forint i0i 10i srandunsignedtimeNULL count coutNoRAND 程序段 1 中由于将 srand 函数放在循环体内而 程序执行的 CPU 时间较快调用 time 函数获取的时间精度却 较低 55ms 这样循环体内每次产生随机数用

13、到的种子数都是 一样的因此产生的随机数也是一样的。而程序段2 中第 1 次 产生的随机数要用到随机种子以后的每次产生随机数都是 利用递推关系得到的。 基于 MFC 的随机校验码生成 Web 应用程序中经常要利用到随机校验码校验码的主要作用是 防止黑客利用工具软件在线破译用户登录密码校验码、用户 名、密码三者配合组成了进入 Web 应用系统的钥匙。 在利用 VC 开发的基于客户机 / 浏览器 Client/Server 模式的应用软件 系统中为了防止非法用户入侵系统通常也要运用随机校验 码生成技术。 本实现要用到以上介绍到的伪随机数生成技 术。校验码数据将以 16 进制码方式显示。 主要代码如下

14、 void CRandompasswordDlgOnCreatekey int RanCheckNum0 char out250 char keytemp50 memsetout0x3018 srandunsignedtimeGetTime/ 产生随机数种子 forint i0i 6i RanCheckNumrand/ 产生随机数 _itoaRanCheckNumkeytemp16/ 将随机数转换成 16 进制 memcpyouti4keytempstrlenkeytemp out240x00 strcpym_key.GetBuffer18out UpdateDataFALSE 运行结果如 图 1 所示 图 1 利用伪随机数生成随机校验码 程序运行时由 于每一次点击产生随机校验码的系统时间不同生成随机数 的种子就不一样因此产生的随机数也是不一样的从而保证 了校验码生成的随机性。 利用 ImagePassword 工具产生随机 密码 ImagePassword 提供一个可选择的图形阵列通过随机 改变图形阵列中的阵点图形来产生随机密码。当随机点击图 象阵列中的图象阵点该阵点中的图象发生变化。其运行界面 如图 2 所示 图 2 ImagePassword 运行界面 点击 OK 按钮后 所产生的随机密码如图 3 所示 图 3 ImagePassword 运行结果 ImageP