C语言中rand()函数及time库相关

rand()函数

rand() 函数原型是int rand(void)，它会返回一个从0到RAND_MAX的整数（RAND_MAX是 C 语言标准库 <stdlib.h> 中定义的一个宏 0x7fff 即32767）

但是仅仅用rand()返回的结果是不变的，因为rand()函数是根据一个数（我们称之为种子）通过固定的公式计算而来的，但是计算机开机后，这个种子的值是定了的，所以结果不变

C提供了 srand()函数，它的原型是void srand( int a) 功能是初始化rand()函数的初始值

但是对于种子a，我们不可能每产生一次随机数，就手动输入一次a吧

所以我们就以计算机的时间作为种子，那么种子就会自己变了（ time()函数见下方讲解 ）

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    srand(time(NULL)); //time(NULL)即为获取系统时间
    cout << rand() << endl;
    return 0;
}

 

那如何生成一定范围 内的随机数呢，很容易想到用“%”和“+”即可实现

因为  0 <= rand()%(n-m+1) <= n-m

所以 m <= rand()%(n-m+1)+m <= n

( 注意：rand()返回的值范围为[0 , 2¹⁵)，当需要生成的数大于这个范围时建议使用( rand() << 15 | rand() )

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    int n, m;
    cin >> m >> n;
    srand(time(NULL));
    cout << rand() % (n - m + 1) + m << endl;  //生成[m,n]之间的随机整数
    return 0;
}

time.h库相关

time.h 头文件定义了四个变量类型、两个宏和各种操作日期和时间的函数。

四个变量

size_t	是无符号整数类型，它是 sizeof 关键字的结果
clock_t	这是一个适合存储处理器时间的类型，类型为unsigned long
time_t	这是一个适合存储日历时间类型
struct tm	这是一个用来保存时间和日期的结构

 

 

 

 

 

tm结构体定义如下：

struct tm

{

　　int tm_sec;/* seconds - [0,59] */

　　int tm_min;/* minutes - [0,59] */

　　int tm_hour;/* hours - [0,23] */

　　int tm_mday;/* day of the month - [1,31] */

　　int tm_mon;/* months since January - [0,11] */

　　int tm_year;/* years since 1900 */

　　int tm_wday;/* days since Sunday - [0,6] */

　　int tm_yday;/* days since January 1 - [0,365] */

　　int tm_isdst;/* daylight savings time flag */

};

 

两个宏

NULL	这个宏是一个空指针常量的值
CLOCKS_PER_SEC	表示一秒钟内CPU运行的时钟周期数 用于将clock()函数的结果转化为以秒为单位的量 但是这个量的具体值是与操作系统相关的，通常为1000

 

 

 

 

 

 

部分库函数

difftime() : 以秒数计算二个作为 time_t 对象的日历时间的差（time_end - time_beg），若 time_end 代表先于 time_beg 的时间点，则结果为负。函数原型：double difftime(time_t time2, time_t time1)

mktime() : 函数原型：time_t mktime(struct tm *timeptr)，把 timeptr 所指向的结构转换为一个依据本地时区的 time_t 值

time() : 返回编码成 time_t 对象的当前日历时间，并将其存储于 arg 指向的 time_t 对象（除非 arg 为空指针，timer=NULL时得到当前日历时间（从1970-01-01 00:00:00到现在的秒数），timer=时间数值时，用于设置日历时间，time_t是一个unsigned long类型。函数原型：time_t time(time_t *timer)

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    time_t seconds;
    seconds = time(NULL);
    printf("Hours since 1970-01-01 = %ld\n", seconds / 3600);
    return 0;
}

 

clock() : 返回clock函数执行起（一般为程序的开头），处理器时钟所使用的时间，一般用来计算程序或程序的某一段的执行时间，函数原型：clock_t clock(void)

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    clock_t start_time,finish_time;
    start_time = clock();

    // running    用这个就可以测试程序运行时间了

    finish_time = clock();
    double total_time = (double)(finish_time - start_time) / CLOCKS_PER_SEC;  //将时间转换为秒  若想要得到毫秒 把 CLOCKS_PER_SEC 删去即可
    printf("The time the program is running：%f\n", total_time);
    return 0;
}

 

asctime() : 将结构体tm所定义的变量表示的时间用字符串表示出来，函数原型：char* asctime(struct tm * ptr)

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    struct tm t;
    t.tm_sec = 10;
    t.tm_min = 50;
    t.tm_hour = 16;
    t.tm_mday = 6;
    t.tm_mon = 7;
    t.tm_year = 119;
    t.tm_wday = 2;

    printf("%s\n", asctime(&t));//2019/8/6 16:50:10 星期二
    return (0);
}

 

localtime() : 函数原型：struct tm *localtime( const time_t *time )，转换从纪元开始的给定时间（ time 所指向的 time_t 的值），以 struct tm 格式及本地时间表达的日历时间

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    time_t timer;
    struct tm *Now;
    time(&timer);            //获取当前时间
    Now = localtime(&timer); //填充struct tm 结构
    printf("Current local time and date：%s", asctime(Now));
    return (0);
}

 

 ctime() : 将指定的从纪元开始时间转换成本地日历时间，再变成文本展示，如同调用 asctime(localtime(time)),函数原型：char *ctime(const time_t * timer)

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{

    time_t curtime;
    time(&curtime);
    printf("current time = %s", ctime(&curtime));
    return (0);
}