本文分两部分，先介绍 C 语言中与随机数相关的两个函数 srand 和 rand，后介绍 C++ 中的 random 库。

1、C 语言中的 srand 和 rand

1）实现

[cpp] view plaincopyprint?

1. #define RAND_MAX 32767  // in <stdlib.h>  
2.   
3. unsigned long _Randseed = 1;    // global seed  
4.   
5. void srand(unsigned int seed) {  
6.     _Randseed = seed;  
7. }  
8.   
9. int rand(void) {  
10.     _Randseed = _Randseed * 1103515245 + 12345;  
11.   
12.     return ((unsigned int)(_Randseed >> 16) & RAND_MAX);  
13. }  

第一次接触 C 语言中的随机数时，很疑惑为什么有种子这个玩意，只提供一个产生随机数的函数不就行了吗，看了上面的源码后，就明白了，因为计算机不能产生真正的随机数，只能靠数学的方法产生伪随机数。srand 函数的作用是设置种子，如果不设置的话种子（上面的 _Randseed）则默认初始是1，种子是全局变量。rand 的实现就跟数论有关了，可以看到它的返回值范围是 [0, RAND_MAX]，标准也是这么规定的。

2）time

既然计算机不能产生真正的随机数，那怎么才能使程序每次运行的结果不同呢？总得有个随机的东西，那就借助 time 这个函数产生种子，引入一个新东西又会带来一些坑，我早年写过这种程序：

[cpp] view plaincopyprint?

1. // 生成十个随机数（错误用法）  
2. for (int i = 0; i < 10; ++i) {  
3.     srand((unsigned int)time(NULL));  
4.     printf("%d: %d\n", i, rand());  
5. }  

[cpp] view plaincopyprint?

1. time_t time(time_t *timer);  

它返回“当前时间”，这个“时间“的类型是 time_t，在 VC 中被 typedef 为 unsigned long，标准中只规定它是个算数类型，至于它是如何表示时间的未定义。一般是返回 UNIX 时间戳，定义为从格林威治时间1970年01月01日00时00分00秒起至现在的总秒数。上面的程序执行时很快，在一秒内完成循环，所以它产生了相同的随机数。

3）my_rand

下面提供三个生成随机数的模板

[cpp] view plaincopyprint?

1. /* 
2. ** return a random integer in the interval 
3. ** [0, RAND_MAX] 
4. */  
5. int my_rand() {  
6.     static int is_first = 1;  
7.     if (is_first) {  
8.         is_first = 0;  
9.         srand((unsigned int)time(NULL));  
10.     }  
11.   
12.     return rand();  
13. }  
14.   
15. /* 
16. ** return a random integer in the interval 
17. ** [a, b] 
18. */  
19. int uniform_int(int a, int b) {  
20.     static int is_first = 1;  
21.     if (is_first) {  
22.         is_first = 0;  
23.         srand((unsigned int)time(NULL));  
24.     }  
25.   
26.     return (int)((double)rand() / ((RAND_MAX + 1.0) / (b - a + 1.0)) + a);  
27. }  
28.   
29. /* 
30. ** return a random real in the interval 
31. ** [a, b] (also [a, b)) 
32. */  
33. double uniform_real(double a, double b) {  
34.     static int is_first = 1;  
35.     if (is_first) {  
36.         is_first = 0;  
37.         srand((unsigned int)time(NULL));  
38.     }  
39.   
40.     return (double)rand() / ((double)RAND_MAX / (b - a)) + a;  
41. }  

2、C++ 中的 random 库

[cpp] view plaincopyprint?

1. /* 
2. ** return a random integer in the interval [a, b] 
3. */  
4. int uniform_int(int a, int b) {  
5.     static std::default_random_engine e{std::random_device{}()}; // avoid "Most vexing parse"  
6.     static std::uniform_int_distribution<int> u;  
7.   
8.     return u(e, decltype(u)::param_type(a, b));  
9. }  
10.   
11. /* 
12. ** return a random real in the interval [a, b] (also [a, b)) 
13. */  
14. double uniform_real(double a, double b) {  
15.     static std::default_random_engine e{std::random_device{}()};  
16.     static std::uniform_real_distribution<double> u;  
17.   
18.     return u(e, decltype(u)::param_type(a, b));  
19. }