有没有一个函数生成一个随机int数在C?或者我必须使用第三方库?
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尽管这里所有人都建议使用rand(),但除非迫不得已,否则您不会想要使用rand() !rand()生成的随机数通常非常糟糕。引用Linux手册页:
Linux C库中的rand()和srand()版本使用与random(3)和srandom(3)相同的随机数生成器,因此低阶位应该与高阶位一样随机。但是,在旧的rand()实现上,以及在不同系统上的当前实现上,低阶位比高阶位随机得多。当需要良好的随机性时,不要在旨在可移植的应用程序中使用此函数。(请使用random(3)。)
关于可移植性,random()也由POSIX标准定义了很长一段时间。rand()更老,它已经出现在第一个POSIX.1规范(IEEE Std 1003.1-1988)中,而random()首次出现在POSIX.1-2001 (IEEE Std 1003.1-2001)中,然而当前的POSIX标准已经是POSIX.1-2008 (IEEE Std 1003.1-2008),仅在一年前收到了更新(IEEE Std 1003.1-2008, 2016版)。所以我认为random()是非常可移植的。
POSIX.1-2001还引入了lrand48()和mrand48()函数,参见这里:
此函数族应使用线性同余算法和48位整数算术生成伪随机数。
一个很好的伪随机源是arc4random()函数,它在许多系统上都可用。不是任何官方标准的一部分,在1997年左右出现在BSD中,但你可以在Linux和macOS/iOS等系统上找到它。
其他回答
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
//generate number in range [min,max)
int random(int min, int max){
int number = min + rand() % (max - min);
return number;
}
//Driver code
int main(){
srand(time(NULL));
for(int i = 1; i <= 10; i++){
printf("%d\t", random(10, 100));
}
return 0;
}
下面是我的方法(围绕rand()的包装器):
我还扩展到允许min为INT_MIN而max为INT_MAX的情况,这通常不可能单独使用rand(),因为它返回从0到RAND_MAX的值,包括(1/2范围)。
像这样使用它:
const int MIN = 1;
const int MAX = 1024;
// Get a pseudo-random number between MIN and MAX, **inclusive**.
// Seeding of the pseudo-random number generator automatically occurs
// the very first time you call it.
int random_num = utils_rand(MIN, MAX);
定义和氧描述:
#include <assert.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
/// \brief Use linear interpolation to rescale, or "map" value `val` from range
/// `in_min` to `in_max`, inclusive, to range `out_min` to `out_max`, inclusive.
/// \details Similar to Arduino's ingenious `map()` function:
/// https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/math/map/
///
/// TODO(gabriel): turn this into a gcc statement expression instead to prevent the potential for
/// the "double evaluation" bug. See `MIN()` and `MAX()` above.
#define UTILS_MAP(val, in_min, in_max, out_min, out_max) \
(((val) - (in_min)) * ((out_max) - (out_min)) / ((in_max) - (in_min)) + (out_min))
/// \brief Obtain a pseudo-random integer value between `min` and `max`, **inclusive**.
/// \details 1. If `(max - min + 1) > RAND_MAX`, then the range of values returned will be
/// **scaled** to the range `max - min + 1`, and centered over the center of the
/// range at `(min + max)/2`. Scaling the numbers means that in the case of scaling,
/// not all numbers can even be reached. However, you will still be assured to have
/// a random distribution of numbers across the full range.
/// 2. Also, the first time per program run that you call this function, it will
/// automatically seed the pseudo-random number generator with your system's
/// current time in seconds.
/// \param[in] min The minimum pseudo-random number you'd like, inclusive. Can be positive
/// OR negative.
/// \param[in] max The maximum pseudo-random number you'd like, inclusive. Can be positive
/// OR negative.
/// \return A pseudo-random integer value between `min` and `max`, **inclusive**.
int utils_rand(int min, int max)
{
static bool first_run = true;
if (first_run)
{
// seed the pseudo-random number generator with the seconds time the very first run
time_t time_now_sec = time(NULL);
srand(time_now_sec);
first_run = false;
}
int range = max - min + 1;
int random_num = rand(); // random num from 0 to RAND_MAX, inclusive
if (range > RAND_MAX)
{
static_assert(
sizeof(long int) > sizeof(int),
"This must be true or else the below mapping/scaling may have undefined overflow "
"and not work properly. In such a case, try casting to `long long int` instead of "
"just `long int`, and update this static_assert accordingly.");
random_num = UTILS_MAP((long int)random_num, (long int)0, (long int)RAND_MAX, (long int)min,
(long int)max);
return random_num;
}
// This is presumably a faster approach than the map/scaling function above, so do this faster
// approach below whenever you don't **have** to do the more-complicated approach above.
random_num %= range;
random_num += min;
return random_num;
}
参见:
[我在写下上面的答案后发现了这个问答,但它显然非常相关,他们对非缩放范围的情况做了同样的事情]我如何从rand()中获得特定的数字范围? [我需要进一步研究和阅读这个答案-似乎有一些好的观点,保持良好的随机性不使用模量]我如何从rand()得到一个特定的数字范围? http://c-faq.com/lib/randrange.html
你可以生成随机字符,然后将它们视为int:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
typedef double rand_type; // change double to int
rand_type my_rand() {
char buff[sizeof(rand_type)];
for (size_t i = 0 ; i < sizeof(rand_type) ; ++i)
buff[i] = (char) rand();
return *(rand_type *) buff;
}
int main() {
int i ; // srand as you want
for (i = 0 ; i < 10 ; ++i)
printf("%g\n", my_rand()); // change %g to %d
return 0 ;
}
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。
FWIW,答案是肯定的,有一个stdlib.h函数叫rand;此函数主要针对速度和分布进行调优,而不是针对不可预测性。几乎所有语言和框架的内置随机函数都默认使用这个函数。还有“加密”随机数生成器,它们的可预测性要低得多,但运行速度要慢得多。在任何类型的与安全相关的应用程序中都应该使用它们。