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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注意:为了安全性,不要使用rand()。如果您需要加密安全的号码,请参阅此答案。
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
srand(time(NULL)); // Initialization, should only be called once.
int r = rand(); // Returns a pseudo-random integer between 0 and RAND_MAX.
在Linux上,您可能更喜欢使用random和srandom。
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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。
对于c, STL不存在,你必须调用rand,或者更好的是,随机。它们在标准库头文件stdlib.h中声明。rand是POSIX, random是BSD规范函数。
rand和random之间的区别是random返回一个更有用的32位随机数,而rand通常返回一个16位数。BSD手册显示rand的较低位是循环的和可预测的,因此rand对于较小的数字可能是无用的。
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。
如果你需要安全的随机字符或整数:
正如在如何在各种编程语言中安全地生成随机数中提到的,你会想要做以下事情之一:
使用libsodium的randombytes API 重新实现你自己需要的libsodium的sysrandom实现,非常小心 更广泛地说,使用/dev/urandom,而不是/dev/random。而不是OpenSSL(或其他用户空间prng)。
例如:
#include "sodium.h"
int foo()
{
char myString[32];
uint32_t myInt;
if (sodium_init() < 0) {
/* panic! the library couldn't be initialized, it is not safe to use */
return 1;
}
/* myString will be an array of 32 random bytes, not null-terminated */
randombytes_buf(myString, 32);
/* myInt will be a random number between 0 and 9 */
myInt = randombytes_uniform(10);
}
Randombytes_uniform()是加密安全且无偏倚的。
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);
}
}