C程序生成9到50之间的随机数

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

int main()
{
    srand(time(NULL));
    int lowerLimit = 10, upperLimit = 50;
    int r =  lowerLimit + rand() % (upperLimit - lowerLimit);
    printf("%d", r);
}

通常我们可以生成一个介于lowerLimit和upperLimit-1之间的随机数

例如，lowerLimit包含或说r∈[lowerLimit, upperLimit)

与此相关的特定于glibc的函数(应该在大多数Linux环境中都可以找到)是random()，或者您可能对其线程安全版本random_r()感兴趣。在将结构体random_data传递给random_r()之前，必须使用initstate_r()初始化它。

下面是一个快速的代码示例:

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

void xxx (void) {
    unsigned int seed = (unsigned int) time(NULL);
    char rnd_state[17] = {0};
    struct random_data rnd_st_buf = {0};
    initstate_r(seed, &rnd_state[0], 17, &rnd_st_buf);
    for(size_t idx = 0; idx < 8; idx++) {
        int32_t rnd_int = 0;
        char rnd_seq_str[6] = {0};
        random_r(&rnd_st_buf, &rnd_int);
        memcpy((char *)&rnd_seq_str[0], (char *)&rnd_int, 4);
        printf("random number : 0x%08x,  \n", rnd_int);
    }
}

在我最近的应用程序中，我遇到了一个严重的伪随机数生成器问题:我多次通过Python脚本调用我的C程序，并使用以下代码作为种子:

srand(time(NULL))

然而,由于:

Rand将生成相同的伪随机序列，在srand中给出相同的种子(参见man srand); 如前所述，time函数每秒只会变化:如果应用程序在同一秒内运行多次，time每次都会返回相同的值。

我的程序生成了相同的数字序列。 你可以做三件事来解决这个问题:

mix time output with some other information changing on runs (in my application, the output name): srand(time(NULL) | getHashOfString(outputName)) I used djb2 as my hash function. Increase time resolution. On my platform, clock_gettime was available, so I use it: #include<time.h> struct timespec nanos; clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &nanos) srand(nanos.tv_nsec); Use both methods together: #include<time.h> struct timespec nanos; clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &nanos) srand(nanos.tv_nsec | getHashOfString(outputName));

选项3确保了你(据我所知)最好的种子随机性，但它可能只会在非常快速的应用中产生差异。 在我看来，选择2是一个安全的赌注。

如果您需要128个安全随机位，符合RFC 1750的解决方案是读取已知可以生成可用熵位的硬件源(例如旋转磁盘)。更好的是，好的实现应该使用混合函数组合多个源，并最终通过重新映射或删除输出来消除输出分布的倾斜。

如果你需要更多的比特，你需要做的就是从128个安全随机比特的序列开始，并将其拉伸到所需的长度，将其映射到人类可读的文本等等。

如果你想在C中生成一个安全的随机数，我将遵循这里的源代码:

https://wiki.sei.cmu.edu/confluence/display/c/MSC30-C.+Do+not+use+the+rand%28%29+function+for+generating+pseudorandom+numbers

注意，对于Windows bbcryptgenrandom是使用的，而不是CryptGenRandom，在过去的20年里已经变得不安全。您可以亲自确认BCryptGenRandom符合RFC 1750。

For POSIX-compliant operating systems, e.g. Ubuntu (a flavor of Linux), you can simply read from /dev/urandom or /dev/random, which is a file-like interface to a device that generates bits of entropy by combining multiple sources in an RFC 1750 compliant fashion. You can read a desired number of bytes from these "files" with read or fread just like you would any other file, but note that reads from /dev/random will block until a enough new bits of entropy are available, whereas /dev/urandom will not, which can be a security issue. You can get around that by checking the size of the available entropy pool, either my reading from entropy_avail, or by using ioctl.

<stdlib.h>中的rand()函数返回一个介于0和RAND_MAX之间的伪随机整数。你可以使用srand(unsigned int seed)来设置种子。

通常的做法是将%操作符与rand()结合使用以获得不同的范围(但请记住，这在一定程度上破坏了一致性)。例如:

/* random int between 0 and 19 */
int r = rand() % 20;

如果你真的在乎一致性，你可以这样做:

/* Returns an integer in the range [0, n).
 *
 * Uses rand(), and so is affected-by/affects the same seed.
 */
int randint(int n) {
  if ((n - 1) == RAND_MAX) {
    return rand();
  } else {
    // Supporting larger values for n would requires an even more
    // elaborate implementation that combines multiple calls to rand()
    assert (n <= RAND_MAX)

    // Chop off all of the values that would cause skew...
    int end = RAND_MAX / n; // truncate skew
    assert (end > 0);
    end *= n;

    // ... and ignore results from rand() that fall above that limit.
    // (Worst case the loop condition should succeed 50% of the time,
    // so we can expect to bail out of this loop pretty quickly.)
    int r;
    while ((r = rand()) >= end);

    return r % n;
  }
}

看看ISAAC(间接，移动，积累，添加和计数)。它是均匀分布的，平均循环长度为2^8295。