ຕົວສ້າງຕົວເລກ Random (rand & srand) ໃນ C++

ການສອນນີ້ອະທິບາຍການນຳໃຊ້ຟັງຊັນ rand() ແລະ srand() ໃນລາຍລະອຽດເພື່ອສ້າງຕົວເລກ Random ໃນ C++:

ຫຼາຍຄັ້ງທີ່ພວກເຮົາຕ້ອງການໃຊ້ຕົວເລກສຸ່ມໃນແອັບພລິເຄຊັນຂອງພວກເຮົາເພື່ອຜະລິດ. ການຈຳລອງ ຫຼືເກມ ແລະແອັບພລິເຄຊັນອື່ນໆທີ່ຕ້ອງການເຫດການແບບສຸ່ມ.

ຕົວຢ່າງ, ໃນເກມຂອງລູກເຫຼັ້ມ, ໂດຍບໍ່ມີເຫດການແບບສຸ່ມ, ພວກເຮົາຈະມີດ້ານດຽວກັນປະກົດຂຶ້ນທຸກຄັ້ງທີ່ພວກເຮົາຖິ້ມ. dice ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ.

ດັ່ງນັ້ນມັນຈຶ່ງມີຄວາມຈໍາເປັນທີ່ພວກເຮົາມີເຄື່ອງກໍາເນີດຕົວເລກແບບສຸ່ມຢູ່ໃນການກໍາຈັດຂອງພວກເຮົາ. ໃນສະພາບແວດລ້ອມທາງກາຍະພາບ, ພວກເຮົາສາມາດມີເຫດການແບບສຸ່ມທີ່ສ້າງຂຶ້ນໄດ້ ແຕ່ມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ເມື່ອມັນມາກັບຄອມພິວເຕີ.

ອັນນີ້ແມ່ນຍ້ອນວ່າທຸກຢ່າງໃນຄອມພິວເຕີເປັນຖານສອງເຊັ່ນ: 0 ຫຼື 1 (ຄວາມຈິງ ຫຼືຜິດ) ແລະບໍ່ມີຫຍັງຢູ່ໃນລະຫວ່າງ. ດັ່ງນັ້ນ ຄອມພິວເຕີໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຈະສ້າງເຫດການທີ່ຄາດເດົາໄດ້ ແລະບໍ່ສາມາດສ້າງເຫດການແບບສຸ່ມໄດ້.

ແທນທີ່ຈະ, ຄອມພິວເຕີຈຳລອງການສຸ່ມທີ່ເຮັດໄດ້ໂດຍໃຊ້ ຕົວສ້າງຕົວເລກ pseudo-random (PRNG) . C++ ມີຕົວສ້າງຕົວເລກແບບສຸ່ມ ແລະສາມາດໃຊ້ກັບຫຼາຍແອັບພລິເຄຊັນໄດ້.

ໃນບົດເຝິກຫັດນີ້, ພວກເຮົາຈະປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບໜ້າທີ່/ວິທີການສ້າງຕົວເລກແບບສຸ່ມໃນ C++ ຢ່າງລະອຽດ.

Pseudo- Random Number Generator (PRNG) ໃນ C++

ໂດຍທົ່ວໄປ, ເຄື່ອງສ້າງຕົວເລກແບບສຸ່ມ (PRNG) ສາມາດຖືກກຳນົດເປັນໂປຣແກຣມທີ່ເອົາແກ່ນ ຫຼືຕົວເລກເລີ່ມຕົ້ນ ແລະປ່ຽນເປັນຕົວເລກອື່ນທີ່ແຕກຕ່າງ. ຈາກແກ່ນການນໍາໃຊ້ການດໍາເນີນການທາງຄະນິດສາດ.

ຂະບວນການນີ້ຖືກປະຕິບັດຊ້ໍາຊ້ອນໂດຍການເອົາຕົວເລກສຸດທ້າຍທີ່ສ້າງຂຶ້ນທຸກຄັ້ງ. ແຕ່ລະຄັ້ງທີ່ຕົວເລກທີ່ສ້າງຂຶ້ນແມ່ນບໍ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຕົວເລກທີ່ຜ່ານມາ. ດັ່ງນັ້ນໂຄງການນີ້ສາມາດສ້າງຊຸດຂອງຕົວເລກທີ່ປາກົດແບບສຸ່ມ.

ພາສາ C++ ມາພ້ອມກັບຕົວສ້າງຕົວເລກ pseudo-random ໃນຕົວແລະສະຫນອງສອງຟັງຊັນ rand () ແລະ srand () ທີ່ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອ ສ້າງຕົວເລກແບບສຸ່ມ.

ໃຫ້ພວກເຮົາປຶກສາຫາລືສອງຟັງຊັນນີ້ຢ່າງລະອຽດ.

ຟັງຊັນ rand ແລະ srand ໃນ C++

srand ()

ຕົ້ນແບບຟັງຊັນ: void srand (unsigned int seed);

ພາຣາມິເຕີ: seed – ຄ່າຈຳນວນເຕັມທີ່ຈະໃຊ້ເປັນເມັດໂດຍ pseudo-random number generator algorithm .

ຄ່າກັບຄືນ: ບໍ່ມີ

ຄໍາອະທິບາຍ: ຟັງຊັນ srand ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນລໍາດັບຂອງຕົວເລກສຸ່ມທີ່ມີພາລາມິເຕີທີ່ເອີ້ນວ່າ 'random. ແກ່ນ. ມັນເຮັດໃຫ້ຜົນຜະລິດຂອງຫນ້າທີ່ rand ເບິ່ງແບບສຸ່ມ. ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນ, ຜົນຜະລິດຂອງຟັງຊັນ rand () ຈະຄືກັນທຸກຄັ້ງທີ່ພວກເຮົາໂທຫາມັນ.

ດັ່ງນັ້ນ, ຖ້າພວກເຮົາ seed the random number generator with the srand() function, it will start the generator from the point. ທີ່ຂຶ້ນກັບຄ່າ argument ທີ່ສົ່ງໄປຫາ srand. ຖ້າພວກເຮົາຕັ້ງເຄື່ອງສ້າງຕົວເລກແບບສຸ່ມດ້ວຍເວລາຂອງລະບົບ ຕົວຢ່າງ, ກ່ອນທີ່ຈະໂທຫາຟັງຊັນ rand () ທໍາອິດ, ມັນຈະສ້າງຕົວເລກ Random ທຸກໆຄັ້ງທີ່ພວກເຮົາດໍາເນີນການ.ໂປຣແກມ.

ຈື່ໄວ້ວ່າພວກເຮົາຈໍາເປັນຕ້ອງເອີ້ນຟັງຊັນ srand () ພຽງແຕ່ຄັ້ງດຽວກ່ອນທີ່ຈະໂທຫາ rand () function ແລະບໍ່ແມ່ນທຸກໆຄັ້ງທີ່ພວກເຮົາສ້າງຕົວເລກແບບສຸ່ມ.

rand ( )

ຕົ້ນແບບຟັງຊັນ: int rand (void);

ພາຣາມິເຕີ: ບໍ່ມີ

ກັບຄືນ value: ຄ່າຈຳນວນເຕັມລະຫວ່າງ 0 ແລະ RAND_MAX.

ລາຍລະອຽດ: ຟັງຊັນ rand () ສ້າງຕົວເລກສຸ່ມຕໍ່ໄປໃນລໍາດັບ. ຕົວເລກທີ່ສ້າງຂຶ້ນແມ່ນຕົວເລກສຸ່ມ pseudo-random ລະຫວ່າງ 0 ແລະ RAND_MAX. RAND_MAX ແມ່ນຄ່າຄົງທີ່ໃນສ່ວນຫົວໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຖືກຕັ້ງເປັນຄ່າ 32767.

#include  #include  #include  int main() { std::srand(static_cast(std::time(nullptr))); for (int count=1; count = 100; ++count) { std::cout  std::rand()  "\t"; // display 5 random numbers per row if (count % 5 == 0) std::cout  "\n"; } return 0; } 

Output:

ໃນໂຄງການຂ້າງເທິງ, ພວກເຮົາມີ ສ້າງຕົວເລກສຸ່ມ 100 ທໍາອິດ, ໂດຍການໃຫ້ໂມງລະບົບເປັນເມັດສໍາລັບຟັງຊັນ srand. ໃນໂຄງການນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ໃຊ້ທັງສອງ srand ເຊັ່ນດຽວກັນກັບຟັງຊັນ rand. ໃຫ້ສັງເກດວ່າເນື່ອງຈາກວ່າໂມງລະບົບເປັນເມັດ, ຜົນຜະລິດທີ່ສ້າງຂຶ້ນຈະແຕກຕ່າງກັນທຸກຄັ້ງທີ່ພວກເຮົາດໍາເນີນການໂຄງການ.

ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ rand () ແລະ srand ()

rand() srand()
ໃຊ້ເພື່ອສ້າງຕົວເລກແບບສຸ່ມ. ແກ່ນ PRNG ໃຊ້ໂດຍຟັງຊັນ rand().
ໂທຫຼາຍເທື່ອເທົ່າທີ່ພວກເຮົາຕ້ອງການສ້າງຕົວເລກສຸ່ມ. ໂທຄັ້ງດຽວເພື່ອເບິ່ງເຄື່ອງສ້າງຕົວເລກສຸ່ມ.
ບໍ່​ເອົາ​ການ​ໂຕ້​ຖຽງ​ໃດໆ. ເອົາ​ພາ​ຣາ​ມິ​ເຕີ​ທີ່​ຖືກ​ໃຊ້​ເພື່ອ seed ຕົວ​ສ້າງ​ເລກ​ສຸ່ມ.
ສົ່ງ​ຄືນ​ລຳ​ດັບ​ຂອງຕົວເລກ Random ແຕ່ລະຄັ້ງທີ່ມັນຖືກເອີ້ນ. ບໍ່ສົ່ງຄືນຄ່າ.

C++ Random Float

rand () ຟັງຊັນທີ່. ພວກເຮົາໄດ້ເຫັນຂ້າງເທິງໂດຍຄ່າເລີ່ມຕົ້ນຈະສົ່ງຄ່າຈໍານວນເຕັມທີ່ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດ overflow ໃນບາງກໍລະນີ. ດັ່ງນັ້ນ, ພວກເຮົາສາມາດໃຊ້ float ຫຼືມູນຄ່າສອງເທົ່າ. ພວກເຮົາສາມາດສ້າງຕົວເລກແບບສຸ່ມແບບລອຍໄດ້ໂດຍການສົ່ງຄ່າກັບຄືນຂອງຟັງຊັນ rand () ໄປເປັນ 'float'.

ດັ່ງນັ້ນຕໍ່ໄປນີ້ຈະສ້າງຕົວເລກແບບສຸ່ມລະຫວ່າງ float 0.0 ແລະ 1.0 (ທັງສອງລວມ).

cout

Similarly, the below line will generate a random number between 1.2 and 3.4

cout1.2 + static_cast  (rand()) / ( static_cast  (RAND_MAX/(3.4-1.2)));

In our subsequent example below we make use of random float to generate the output.

C++ Random Number Between 0 And 1

We can use srand () and rand () function to generate random numbers between 0 and 1. Note that we have to cast the output of rand () function to the decimal value either float or double.

The default return value of rand () function i.e. integer is inadequate to display random numbers between 0 and 1 which are fractions.

C++ program given below displays the first five random numbers between 0 and 1.

#include  #include  using namespace std; int main() { cout"Random numbers generated between 0 and 1:"="" ="" cout="" endl;="" for="" i="" i++)="" null="" pre="" rand()="" rand_max="" return="" srand(="" {="" }="" }="">

Output:

We see that the output of the program is the random number between 0 and 1 which are fractions.

If we don’t cast the return value of rand () function to float or double, then we will get 0 as the random number.

C++ Random Number Between 1 And 10

The next example is to generate random numbers between 1 and 10. Following is the C++ program that generates random numbers.

We call the srand function with the system clock and then call the rand function with module 10 operators.

#include  #include  #include  using namespace std; int main() { srand(time(0)); // Initialize random number generator. cout"Random numbers generated between 1 and 10:"="" cout="" for(int="" i="0;i10;i++)" pre="" return="" }="">

Output:

In the above program, we generate the first 10 random numbers between 1 and 10. Note that every time the program is run, it will generate different sets of numbers because of the srand function being called.

Frequently Asked Questions

Q #1) What is the header file for Random function in C++?

Answer: The functions to generate random numbers, rand and srand are defined in cstdlib> header of C++.

Q #2) What is Rand_max in C++?

Answer: RAND_MAX is a constant in header generally set to value 32767. The pseudo-random number generator (PRNG) generates random numbers between 0 to RAND_MAX.

Q #3) How does the random function work?

Answer: C++ supports two random functions i.e. srand () and rand ( ). The function srand () seeds the random number generator used by rand () function which generates the random number sequence depending on the initial seed provided.

Q #4) How do you srand with time?

Answer: The srand function seeds the pseudo-random number generator (PRNG) used by the rand () function. It is a standard practice to use the result of a call to time (0) as seed. This time function returns the value, a number of seconds since 00:00 hours, Jan 1, 1970, UTC (current UNIX timestamp).

Thus the value of seed changes every second. Hence every time when srand is called with time function, a new set of the random numbers is generated.

Conclusion

We have discussed Random Number Generation in detail in this tutorial. Programming languages or in general computers do not generate random numbers as they are designed to give predictive output. Hence, we need to simulate randomness.

In order to simulate randomness, we make use of pseudo-random number generator (PRNG) which is in-built in C++. Thus using the two functions, rand () and srand () we can generate random numbers in C++.

The function srand () is used to provide seed for generating random numbers while rand () function generates the next random number in the sequence.

ໄປ​ທີ່​ຂອງ​ໜ້າ