Глава 3

Рис. 3.6. Заголовочные файлы стандартной библиотеки

Есть нечто такое в атмосфере казино с азартными играми, что подвигает людей любого склада проматывать деньги на плюшевых столах красного де­рева или у одноруких бандитов. Это — элемент случайности, возможность превратить карманные деньги в истинное богатство. Элемент случайности может быть введен в компьютерные приложения с помощью функции rand из стандартной библиотеки С.

Рассмотрим следующий оператор:

i = rand() ;

Функция rand генерирует целое число в диапазоне между 0 и RAND_MAX (символическая константа, определенная в заголовочном файле <stdlib.h>). Значение RAND_MAX должно быть по меньшей мере равно 32767 — максимальное положительное значение двухбайтового (т.е. 16-би-

Функции

191

тового) целого числа. Программы, представленные в этом разделе, были про­верены на системе с максимальным значением RAND_MAX, равным 32767. Если rand действительно вырабатывает случайные целые число, то при каж­дом вызове rand результирующее число имеет равную вероятность оказаться любым целым, лежащим между 0 и RAND_MAX.

Диапазон значений, которые вырабатываются непосредственно функцией rand, отличается от диапазонов, которые требуются в специальных прило­жениях. Например, программа, моделирующая бросание монеты, требует только двух значений: 0 для «орла» и 1 для «решки». Программе, модели­рующей метание кости с шестью гранями, должны бы потребоваться слу­чайные целые числа в диапазоне от 1 до 6. Программа, которая случайным образом определяет тип следующего космического корабля (из четырех воз­можных), пересекающего горизонт в видеоигре, должна требовать случайные целые числа в диапазоне от 1 до 4.

Чтобы продемонстрировать rand, давайте разработаем программу моде­лирования 20 бросаний шестигранной игральной кости с печатью результата каждого бросания. Прототип функции rand можно найти в <stdlib.h>. Для того, чтобы выработать целые числа в диапазоне от 0 до 5, используем опе­рацию вычисления остатка % в сочетании с rand:

rand() % 6

Это называется масштабированием. Число 6 называется масштабирую­щим коэффициентом. Затем мы сдвигаем диапазон чисел, добавляя 1 к по­лученному результату. Рис. 3.7 подтверждает, что результаты находятся в диапазоне от 1 до 6.

// Сдвинутые, масштабированные целые числа, // полученные по закону 1 + rand() % 6

#include <iostream.h> #include <iomanip.h> #include <stdlib.h>

main () {

for (int i = 1; i <= 20; i++)

{

cout « setw(10} « 1 + rand() % 6;

if (i % 5 == 0) cout « endl; }

return 0;

Рис. 3.7. Сдвинутые масштабированные целые числа, полученные по закону 1 + rand() % 6