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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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。
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希望这比仅仅使用srand(time(NULL))更随机。
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char **argv)
{
srand((unsigned int)**main + (unsigned int)&argc + (unsigned int)time(NULL));
srand(rand());
for (int i = 0; i < 10; i++)
printf("%d\n", rand());
}
我们来看看这个。首先,我们使用srand()函数来为随机化器播种。基本上,计算机可以根据输入给srand()的数字生成随机数。如果你给出相同的种子值,那么每次都会生成相同的随机数。
因此,我们必须用一个总是在变化的值来给随机化器播种。我们通过time()函数将当前时间的值提供给它来实现这一点。
现在,当我们调用rand()时,每次都会产生一个新的随机数。
#include <stdio.h>
int random_number(int min_num, int max_num);
int main(void)
{
printf("Min : 1 Max : 40 %d\n", random_number(1,40));
printf("Min : 100 Max : 1000 %d\n",random_number(100,1000));
return 0;
}
int random_number(int min_num, int max_num)
{
int result = 0, low_num = 0, hi_num = 0;
if (min_num < max_num)
{
low_num = min_num;
hi_num = max_num + 1; // include max_num in output
} else {
low_num = max_num + 1; // include max_num in output
hi_num = min_num;
}
srand(time(NULL));
result = (rand() % (hi_num - low_num)) + low_num;
return result;
}
有人很好地解释了为什么使用rand()在给定范围内生成均匀分布的随机数是一个坏主意,我决定看看输出到底有多倾斜。我的测试案例是公平掷骰子。下面是C代码:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
int i;
int dice[6];
for (i = 0; i < 6; i++)
dice[i] = 0;
srand(time(NULL));
const int TOTAL = 10000000;
for (i = 0; i < TOTAL; i++)
dice[(rand() % 6)] += 1;
double pers = 0.0, tpers = 0.0;
for (i = 0; i < 6; i++) {
pers = (dice[i] * 100.0) / TOTAL;
printf("\t%1d %5.2f%%\n", dice[i], pers);
tpers += pers;
}
printf("\ttotal: %6.2f%%\n", tpers);
}
这是它的输出:
$ gcc -o t3 t3.c
$ ./t3
1666598 16.67%
1668630 16.69%
1667682 16.68%
1666049 16.66%
1665948 16.66%
1665093 16.65%
total: 100.00%
$ ./t3
1667634 16.68%
1665914 16.66%
1665542 16.66%
1667828 16.68%
1663649 16.64%
1669433 16.69%
total: 100.00%
我不知道你需要你的随机数有多统一,但上面的看起来足够统一,满足大多数需求。
编辑:用比time(NULL)更好的东西初始化PRNG是个好主意。
在现代的x86_64 cpu上,您可以通过_rdrand64_step()使用硬件随机数生成器。
示例代码:
#include <immintrin.h>
uint64_t randVal;
if(!_rdrand64_step(&randVal)) {
// Report an error here: random number generation has failed!
}
// If no error occured, randVal contains a random 64-bit number
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。