C语言中生成随机数的几种方式

一.rand1.rand介绍C语言提供了一个函数叫rand这函数是可以生成随机数的函数原型如下所示int rand (void);rand函数会返回一个伪随机数这个随机数的范围是在0~RAND_MAX之间这个RAND_MAX的大小是依赖编译器上实现的但是大部分编译器上是32767。2.使用头文件是#includestdlib.hprintf(“%d\n”, rand());rand()%1001;//%100的余数是099,099的数字1,范围是1~100如果要生成100~200的随机数方法如下100 rand()%(200-1001)//余数的范围是0100加100后就是100200如果要生成a~b的随机数方法如下a rand()%(b-a1)3.说明rand函数是对一个叫“种子”的基准值进行运算生成的随机数。每次运行程序产生的随机数序列是一样的那是因为rand函数生成随机数的默认种子是1。如果要生成不同的随机数就要让种子是变化的。二.srand1.srand介绍C语言中还提供了一个函数叫srand用来初始化随机数的生成器的srand的原型如下void srand (unsigned intseed);程序中在调用rand函数之前先调用srand函数通过srand函数的参数seed来设置rand函数生成随机数的时候的种子只要种子在变化每次生成的随机数序列也就变化起来了。那也就是说给srand的种子是如果是随机的rand就能生成随机数也就是在生成随机数的时候又需要一个随机数。三.time1.time函数介绍在程序中我们一般是使用程序运行的时间作为种子因为时间时刻在发生变化的。在C语言中有一个函数叫time就可以获得这个时间time函数原型如下time_t time (time_t*timer);time函数会返回当前的日历时间其实返回的是1970年1月1日0时0分0秒到现在程序运行时间之间的差值单位是秒。返回的类型是time_t类型的time_t类型本质上其实就是32位或者64位的整型类型。time函数的参数timer如果是非NULL的指针的话函数也会将这个返回的差值放在timer指向的内存中带回去。如果timer是NULL就只返回这个时间的差值。time函数返回的这个时间差也被叫做时间戳。2.测试代码头文件#includetime.h如果只是让time函数返回时间戳我们就可以这样写time(NULL);//调用time函数返回时间戳四.生成随机数综合运用1.用time函数返回值做为种子然后再生成随机数2.代码如下#includestdio.h#includestdlib.h#includetime.hintmain(){// 设置种子为当前时间srand((unsignedint)time(NULL));// 生成并打印一个随机数0到RAND_MAX之间intrandom_numberrand();printf(随机数%d\n,random_number);// 生成并打印一个在指定范围内的随机数例如1到100之间intmin1,max100;intrangemax-min1;intrandom_numberminrand()%range;printf(1到100之间的随机数%d\n,random_number_in_range);return0;}五.产生真随机数的几种方式1.openssl的实现方式基本步骤如下首先会获取系统提供的真随机数源源产生的数据是由系统硬件或操作系统的事件例如用户的鼠标移动、键盘输入、硬件噪声等产生的具有高度的随机性。这些数据放到熵池中然后使用一个伪随机数生成器通常是一个加密安全的伪随机数生成器来从熵池中生成更多的随机数据。2.linux下产生随机数的方法/dev/random设备是Linux系统中的一个随机数发生器它可以产生高质量的随机数这些随机数可以用于加密、认证等安全性要求较高的场景。注意由于/dev/random设备仅依赖于系统环境中的熵源如硬件噪声因此在系统运行初期可能无法立即生成足够的随机数此时读取操作会阻塞。为了避免长时间阻塞可以使用/dev/urandom设备该设备也可以产生随机数但不会阻塞当熵源不足时会使用伪随机数算法来生成数据。3.单片机内硬件随机发生器产生随机数有些单片机有内部硬件随机发生器可以产生真正的随机数比如STM32F407 自带了硬件随机数发生器RNGRNG 处理器是一个以连续模拟噪声为基础的随机数发生器在主机读数时提供一个 32 位的随机数。