VC绘图/游戏简易教程--8：随机函数

2010-5-7 ~ 2022-8-18 BestAns (4)

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随机函数

函数简介

游戏中，许多情况都是随即发生的。还有一些图案程序，例如屏保，也是随即运动的。这就需要用随机函数。

随机函数很简单，只有一个：
rand()
该函数返回 0～32767 之间的一个整数。(不需要记住 32767 这个数字，大概知道这个范围就行了)
该函数在头文件 <stdlib.h> 中声明，使用前记得引用。

简单测试

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
	int r;
	for(int i=0; i<10; i++)
	{
		r = rand();
		printf("%d\n", r);
	}

	return 0;
}

执行后，可以看到输出了 10 个随机数字。

指定范围的随机函数

实际中，我们经常要产生指定范围的随机函数，通常我们用求余数的办法。例如，产生 0～9 之间的随机数，只需要将任意产生的随机数除以 10 求余数即可。求余数的运算符号是 %，可以这样做：

r = rand() % 10;

修改前面的测试程序执行后可以看到，产生的数字都是小于 10 的。

如果是 1～6 之间的怎样求呢？
r = rand() % 6 + 1;

无论产生什么样范围的随机函数，都是通过各种运算将随机数的范围 [0, 32767] 修改为自己需要的范围。

随机种子

做了多次试验，我们会发现一个问题：虽然产生的数字是随机的，但每次产生的数字序列都一样。为了解决这个问题，我们需要用“随机种子”。
随机函数的产生原理简单来说，就是：前一个随机函数的值，决定下一个随机函数的值。

根据这个原理我们可以知道：只要第一个随机函数的值确定了，那么后面数字序列就是确定的。如果想得到不同的数字序列，就需要确定第一个随机函数的值，对于设置第一个随机函数的值，叫做设置“随机种子”。容易理解，随机种子设置一次即可。

设置随机种子的函数如下：
srand(种子);

通常，我们用当前时间来做随机种子：
srand( (unsigned)time( NULL ) );

因为使用 time 函数，所以记得引用 <time.h>。

绘图中的应用

来一个简单的程序，在屏幕上任意位置画任意颜色的点(按任意键退出)：

#include <graphics.h>
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>
#include <time.h>

int main()
{
	srand( (unsigned)time( NULL ) );

	initgraph(640, 480);

	int x, y, c;
	while(!_kbhit())
	{
		x = rand() % 640;
		y = rand() % 480;
		c = RGB(rand() % 256, rand() % 256, rand() % 256);
		putpixel(x, y, c);
	}

	closegraph();
	return 0;
}

作业

回顾一下第 6 课“实现简单动画”的作业：绘制一个沿 45 度移动的球，碰到窗口边界后反弹。
将这个球改为沿任意角度移动的球，碰到边界后以任意角度反弹。

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