C:
生成随机数

如何进行：

在 C 中，可以使用标准库 <stdlib.h> 的 rand() 函数生成随机数。默认情况下，rand() 产生的伪随机数范围是从 0 到 RAND_MAX（在 <stdlib.h> 中定义的常量）。为了更多地控制范围，程序员可以操控 rand() 的输出。

这是一个生成 0 到 99 之间随机数的简单示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // 用于 rand() 和 srand()
#include <time.h>   // 用于 time()

int main() {
    // 种子化随机数生成器
    srand((unsigned) time(NULL));

    // 产生一个 0 到 99 之间的随机数
    int randomNumber = rand() % 100;

    printf("随机数：%d\n", randomNumber);

    return 0;
}

每次运行此程序的样本输出可能会有所不同：

随机数：42

要在不同范围内生成随机数，可以相应地调整模运算符（%）。例如，rand() % 10 生成从 0 到 9 的数字。

重要的是要注意，使用当前时间（time(NULL)）种子化伪随机数生成器（srand() 调用）确保了程序执行之间的随机数序列不同。如果不进行种子化（srand()），每次运行程序时 rand() 将产生相同的数字序列。

深入探索

rand() 函数及其种子化对应函数 srand() 几十年来一直是 C 标准库的一部分。它们基于的算法生成的数列看似随机——因此称为“伪随机”。rand() 中使用的底层算法通常是线性同余生成器（LCG）。

尽管 rand() 和 srand() 对许多应用程序足够用，但它们的随机性质量和潜在可预测性已知存在限制。对于需要高质量随机性的应用程序，如加密操作，应该考虑使用像 Unix 类系统中的 /dev/random 或 /dev/urandom，或者加密库提供的 API 等替代方案。

随着 C11 的引入，ISO C 标准加入了一个新的头文件 <stdatomic.h>，为并发操作提供了更精细的控制，但与随机性没有直接关系。对于在 C 中获取真正的随机性，开发者通常转向提供更好算法或使用硬件熵源的平台特定或外部库。

记住，尽管 rand() 作为一个简单且易于获取的产生伪随机数的手段，但它在现代应用中的用途受到了其输出的质量和可预测性的限制。当需要更健壮的解决方案时，尤其是对于安全意识强的应用程序，强烈推荐探索标准库之外的解决方案。