C++生成随机数

本文主要是介绍C++生成随机数，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

随机数通过 随机数引擎类 和 随机数分布类。

引擎类可以生成 unsigned（无符号数） 随机数序列；分布类使用一个引擎类生成指定类型的、在给定范围内的、服从特定概率分布的随机数。

它们定义在头文件 random 中。

随机数引擎：

随机数引擎是函数对象类，它们定义了一个调用运算符，该运算符不接受参数并 返回一个随机 unsigned 整数。

上代码：

	default_random_engine e;//生成随机无符号数（原始随机数）
	int i = 100;
	for (int  i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << e( ) << endl;//调用对象 e 来生成10个随机数
	}

上面程序输出 ：

 以下《C++ primer 》 ：

分布类型：

uniform_int_distribution<unsigned> u(1, 100);//生成1到100（包含100）之间的均匀分布的随机数
	default_random_engine e;//生成随机无符号数（原始随机数）
	for (int  i = 0; i < 100; i++)
	{
		cout << u(e) << endl;//将 u 作为随机数源
	}

分布类型也是函数对象类。它接受一个随机数引擎作为参数。

我们传递给分布对象的是引擎对象本身。不能写成 ： u ( e() ).

随机数发生器就是指分布对象和引擎对象的组合。

	cout << e.min() << "     " << e.max() << endl;//获得随机数引擎的范围

我们上面所写的代码生成一次随机数，第二次再生成就会是相同的，这并不能达到我们想的真正的随机数。

我们可以把引擎和分布对象定义为 static 的，让它保持状态：

#include <iostream>
#include<random>
using namespace std;
#include<vector>
static default_random_engine e;
static uniform_int_distribution<unsigned> u(1, 100);
vector<unsigned> doo()
{
	vector<unsigned> ret;
	for (int  i = 0; i < 10; i++)
	{
		ret.push_back(u(e));//向容器中添加元素
	}
	for (auto i : ret)//利用范围 for 输出
	{
		cout << i<<"       ";
	}
	return ret;
}
int main() {
	doo(); //13       3       35       86       5       92       30       86       99       4
	cout << endl;
	doo();  //36       66       41       27       40       21       20       5       98       7
	cout << '\n';
	doo();//	10       10       44       40       47       27       37       54       61       72
	system("pause");
	return 0;
}

一个给定的随机数发生器一直会生成相同的随机数序列。我们可以通过设置随机数发生器种子来实现真正的随机数。

每次运行程序都会生成不同的随机结果，我们可以通过提供一个种子来达到目的。

为引擎设置种子的两种方式：在创建引擎对象 时提供种子，或者调用引擎的 seed 成员。

 default_random_engine e1;//使用默认种子值
 default_random_engine e2(32767);//给定种子值
 default_random_engine e3;
 for (int  i = 0; i < 10; i++)
 {
	 cout << e1() <<"   ";
 }
 cout << endl;
 for (int i = 0; i < 10; i++)
 {
	 cout << e2() << "   ";
 }
 cout << endl;
 e3.seed(32767);//调用 seed 设置一个新种子值
 for (int i = 0; i < 10; i++)
 {
	 cout << e3() << "    ";
 }

上面代码中本来 e1 和 e3 都是使用默认的种子值，它们两个生成的随机数序列将会是相同的。e2是我们自己给定的，它和 e1 和 e3 和种子值不同，因些 e2 生成的随机数序列不会是其他两个是一样的。后面我们通过调用 seed 函数为 e3 重新设置了一个种子值，和 e2的一样，又变成了 e2 和 e3 是生成相同的随机数序列。

选择一个好种子是极其困难的： 最常用的方法就是调用系统函数 time ， 这个函数定义在头文件 ctime 中，它返回一个特定时刻到当前经过了多少秒。

 default_random_engine e2(time(0));//给定种子值
 uniform_int_distribution<int> u(0, 100);
 cout << endl;
 for (int i = 0; i < 10; i++)
 {
	 cout <<u(e2) << "   ";//第次调用的结果几乎都会不一样
 }

time返回以秒计的时间，因此这种方式只适用于生成种子的间隔为秒级或更长的时间。

生成随机浮点数：

我们定义一个  uniform_real_distribution 类型的对象，让标准库来处理从随机数到随机浮点数的映射。

 default_random_engine e2(time(0));//给定种子值
 uniform_real_distribution<float> u(0, 1);
 for (int i = 0; i < 10; i++)
 {
	 cout <<u(e2) << "   ";//每次调用都会不同的浮点数
 }

分布类型的操作：

 分布类型都是模板，具有单一的模板类型参数，每个分布模板都有一个默认模板实参。

 uniform_real_distribution < > u1(0, 1); //空尖表示我们想使用默认结果类型，默认生成 double 值
 uniform_int_distribution <> u2(0, 100); // 默认生成 unsigned 值

生成非均匀分布的随机数：

normal_distribution 生成浮点值。

default_random_engine e2(time(0));//给定种子值
 normal_distribution<> n(10, 1.3);
 for (int i = 0; i < 10; i++)
 {
	 cout <<lround(n(e2)) << "   ";//lround 函数浮点数舍入到最接近的整数。它定义在头文件cmath中 
 }

bernoulli_distribution类：

它是一个普通类，不接受模板参数。它总是返回一个 bool 值，它返回 true 的概率是一个常数，默认为 0.5；

default_random_engine e2(time(0));//给定种子值
 bernoulli_distribution b;
 for (int i = 0; i < 10; i++)
 {
	 cout <<b(e2) << "   ";//它返回的真假的次数是相同的，因为默认的概率是一样的
 }

使用它的原因是允许我们调整随机的概率：

bernoulli_distribution b; //默认是 50/50 的机会
bernoulli_distribution b(.55);//代表程序有55/45机会

引擎返回相同的随机数序列，所以我们必须要循环外声明引擎对象。不然第次循环都会创建一个新引擎，从而每次都会生成相同的值，分布对象在要保持状态，也应该在循环外面。

其他的扩展感兴趣可以自己看看（来自书《C++ primer》)：

这篇关于C++生成随机数的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！