RAND(3)

ИМЯ
rand, rand_r, srand - генератор псевдослучайных чисел

ОБЗОР
#include <stdlib.h>

int rand(void);

int rand_r(unsigned int *seedp);

void srand(unsigned int seed);

Требования макроса тестирования свойств для glibc (см. feature_test_macros(7)):

rand_r(): _POSIX_C_SOURCE >= 1 || _XOPEN_SOURCE || _POSIX_SOURCE

ОПИСАНИЕ
Функция rand() возвращает псевдослучайное целое число в диапазоне от нуля до RAND_MAX включительно (т. е., из математического диапазона [0, RAND_MAX]).

Функция srand() устанавливает свой аргумент как основу (seed) для новой последовательности псевдослучайных целых чисел, возвращаемых функцией rand(). Эту последовательность можно воспроизвести. Для этого необходимо вызвать srand() с той же величиной основы.

Если основа не задана, то функция rand() автоматически устанавливает её равной 1.

Функция rand() не реентерабельная, так как она использует скрытое состояние, которое изменяется с каждым вызовом. Это может быть как просто значение основы, так и что-то более сложное. Чтобы получить воспроизводимое поведение в многонитевом приложении такое состояние нужно создать явным образом; это можно сделать с помощью реентерабельной функции rand_r(). Как и rand(), rand_r() возвращает псевдослучайное целое число из диапазона [0, RAND_MAX]. Аргумент seedp является указателем на число unsigned int, которое используется для хранения состояния между вызовами. Если rand_r() вызывается с одинаковым начальным значением целого, на которое указывает seedp, и это значение не изменяется между вызовами, то результатом будет одинаковая псевдослучайная последовательность. Значение, на которое указывает аргумент seedp для rand_r(), предоставляет только очень малую часть состояния, поэтому данная функция будет очень не случайным псевдослучайным генератором. Используйте вместо неё drand48_r(3).

ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Функции rand() и rand_r() возвращают значение в промежутке от 0 до RAND_MAX (включительно). Функция srand() не возвращает результат.

АТРИБУТЫ
Описание терминов данного раздела смотрите в attributes(7).
Интерфейс | Атрибут | Значение
rand(), rand_r(), srand() | безвредность в нитях | безвредно (MT-Safe)

СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ
Функции rand() и srand() описаны в SVr4, 4.3BSD, C89, C99, POSIX.1-2001. Функция rand_r() описана в POSIX.1-2001. В POSIX.1-2008 функция rand_r() помечена как устаревшая.

ЗАМЕЧАНИЯ
Версия функций rand() и srand() в библиотеке Си для Linux использует тот же генератор чисел, что и в функциях random(3) и srandom(3), так что младшие биты в числе случайны настолько, насколько и старшие. В то же время, в старых реализациях rand() и в текущих реализациях на других системах младшие биты являются гораздо менее случайными, чем старшие. Не используйте эту функцию в переносимых приложениях, для которых требуется большая случайность (вместо неё используйте random(3)).

ПРИМЕР
В POSIX.1-2001 приведён следующий пример реализации rand() и srand(), возможно полезный, если требуется одинаковая последовательность на двух разных машинах.

static unsigned long next = 1;
/* предполагается, что RAND_MAX равно 32767 */
int myrand(void) {
    next = next * 1103515245 + 12345;
    return((unsigned)(next/65536) % 32768);
}
void mysrand(unsigned int seed) {
    next = seed;
}

Следующая программа может использоваться для отображения псевдослучайной последовательности, созданной rand() при указании определённой основы.
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int
main(int argc, char *argv[])
{
    int j, r, nloops;
    unsigned int seed;
    if (argc != 3) {
        fprintf(stderr, "Использование: %s <seed> <nloops>\n", argv[0]);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    seed = atoi(argv[1]);
    nloops = atoi(argv[2]);
    srand(seed);
    for (j = 0; j < nloops; j++) {
        r =  rand();
        printf("%d\n", r);
    }
    exit(EXIT_SUCCESS);
}

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ
drand48(3), random(3)