我意识到Swift书籍提供了一个随机数生成器的实现。复制和粘贴这个实现是最佳实践吗?或者有没有这样的库,我们现在就可以使用?
当前回答
下面的代码将产生一个0到255之间的安全随机数:
extension UInt8 {
public static var random: UInt8 {
var number: UInt8 = 0
_ = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, 1, &number)
return number
}
}
你这样称呼它:
print(UInt8.random)
对于更大的数字,它会变得更复杂。 这是我能想到的最好的:
extension UInt16 {
public static var random: UInt16 {
let count = Int(UInt8.random % 2) + 1
var numbers = [UInt8](repeating: 0, count: 2)
_ = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, count, &numbers)
return numbers.reversed().reduce(0) { $0 << 8 + UInt16($1) }
}
}
extension UInt32 {
public static var random: UInt32 {
let count = Int(UInt8.random % 4) + 1
var numbers = [UInt8](repeating: 0, count: 4)
_ = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, count, &numbers)
return numbers.reversed().reduce(0) { $0 << 8 + UInt32($1) }
}
}
这些方法使用一个额外的随机数来确定有多少uint8将被用于创建随机数。最后一行将[UInt8]转换为UInt16或UInt32。
我不知道后两个是否还算真正的随机,但你可以根据自己的喜好进行调整:)
其他回答
Xcode 14, swift 5
public extension Array where Element == Int {
static func generateNonRepeatedRandom(size: Int) -> [Int] {
guard size > 0 else {
return [Int]()
}
return Array(0..<size).shuffled()
}
}
使用方法:
let array = Array.generateNonRepeatedRandom(size: 15)
print(array)
输出
斯威夫特4.2
拜拜导入Foundation C库arc4random_uniform()
// 1
let digit = Int.random(in: 0..<10)
// 2
if let anotherDigit = (0..<10).randomElement() {
print(anotherDigit)
} else {
print("Empty range.")
}
// 3
let double = Double.random(in: 0..<1)
let float = Float.random(in: 0..<1)
let cgFloat = CGFloat.random(in: 0..<1)
let bool = Bool.random()
使用random(in:)从范围中生成随机数字。 randomElement()返回nil如果范围是空的,所以你打开返回的Int?用if let。 使用random(in:)生成随机Double、Float或CGFloat,使用random()返回随机Bool类型。
更多@官方
使用arc4random_uniform ()
用法:
arc4random_uniform(someNumber: UInt32) -> UInt32
这将为您提供0到someNumber - 1范围内的随机整数。
UInt32的最大值为4,294,967,295(即2^32 - 1)。
例子:
抛硬币 让flip = arc4random_uniform(2) // 0或1 骰子滚 Let roll = arc4random_uniform(6) + 1 // 1 十月的任意一天 Let day = arc4random_uniform(31) + 1 // 1 90年代的任意一年 Let year = 1990 + arc4random_uniform(10)
一般形式:
let number = min + arc4random_uniform(max - min + 1)
其中number、max、min为UInt32。
是什么……
arc4random ()
你也可以通过使用arc4random()得到一个随机数,它会产生一个在0到2^32-1之间的UInt32。因此,要得到一个介于0和x-1之间的随机数,可以将其除以x并取余数。或者换句话说,使用余数运算符(%):
let number = arc4random() % 5 // 0...4
然而,这会产生轻微的模数偏差(参见这里和这里),所以这就是为什么建议使用arc4random_uniform()。
从Int转换到Int
通常情况下,为了在Int和UInt32之间来回转换,这样做是很好的:
let number: Int = 10
let random = Int(arc4random_uniform(UInt32(number)))
但问题是,Int的范围是-2,147,483,648…2,147,483,647在32位系统和范围-9,223,372,036,854,775,808…9223,372,036,854,775,807在64位系统上。将其与0…4,294,967,295的UInt32范围进行比较。U (UInt32)表示无符号。
考虑以下错误:
UInt32(-1) // negative numbers cause integer overflow error
UInt32(4294967296) // numbers greater than 4,294,967,295 cause integer overflow error
所以你只需要确保你的输入参数是在UInt32范围内,你不需要输出是在这个范围之外。
你可以像在C中那样做:
let randomNumber = arc4random()
推断randomNumber类型为UInt32(32位无符号整数)
从Swift 4.2开始
有一组新的api:
let randomIntFrom0To10 = Int.random(in: 0 ..< 10)
let randomDouble = Double.random(in: 1 ... 10)
所有数字类型现在都有random(in:)方法,该方法接受range。 它返回一个在该范围内均匀分布的数字。
博士TL;
那么,“好”的旧方法有什么错呢?
你必须使用导入的C api(它们在不同平台之间是不同的)。 而且……
如果我告诉你随机并不是那么随机呢?
如果您使用arc4random()(计算余数),如arc4random() % aNumber,结果不是均匀分布在0和aNumber之间。有一个问题叫做模偏倚。
模的偏见
通常,该函数生成一个0到MAX之间的随机数(取决于类型等)。举个简单的例子,假设最大的数字是7,你关心的是一个范围为0 ..< 2(或者间隔[0,3),如果你喜欢的话)。
单个数字的概率为:
0: 3/8 = 37.5% 1: 3/8 = 37.5% 2: 2/8 = 25%
换句话说,你更有可能得到0或1而不是2。 当然,请记住,这是非常简化的,MAX数字要高得多,使其更加“公平”。
Swift 4.2中的SE-0202 -随机统一解决了这个问题
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