RANDOM(3)

ИМЯ
random, srandom, initstate, setstate - генератор случайных чисел

ОБЗОР
#include <stdlib.h>

long int random(void);

void srandom(unsigned int seed);

char *initstate(unsigned int seed, char *state, size_t n);

char *setstate(char *state);

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

random(), srandom(), initstate(), setstate():
    _XOPEN_SOURCE >= 500
        || /* начиная с glibc 2.19: */ _DEFAULT_SOURCE
        || /* в версиях glibc <= 2.19: */ _SVID_SOURCE || _BSD_SOURCE

ОПИСАНИЕ
Функция random() использует нелинейный возвратно-аддитивный генератор случайных чисел, используя по умолчанию таблицу из 31-ого длинного целого числа и возвращает очередное псевдослучайное число в промежутке от 0 до RAND_MAX. Период этого генератора очень велик, приблизительно 16 * ((2^31) - 1).

Функция srandom() устанавливает свой аргумент в качестве семени для новой последовательности псевдослучайных чисел, которые будут возвращаться функцией random(). Эти последовательности повторяются, если вызывать srandom() с тем же значением семени. Если значение семени не указано, то функция random() автоматически устанавливает его равным 1.

Функция initstate() позволяет инициализировать массив состояния state для использования в функции random(). Размер массива состояния n используется initstate() для определения, какой сложности генератор случайных чисел необходимо использовать — чем больше массив, тем полученные числа будут более случайными. Текущие «оптимальные» значения размера массива состояния n: 8, 32, 64, 128 и 256 байт; другие значения будут округлены до ближайшей нижней границы. Если значения меньше 8 байт, то возвращается ошибка. Значение seed — это семя последовательности для инициализации, которое определяет стартовую точку последовательности псевдослучайных чисел и позволяет перезапустить последовательность с той же точки.

Функция setstate() изменяет состояние массива состояния, используемого в random(). Массив состояния state используется для генерации случайных чисел до следующего вызова initstate() или setstate(). Значение state должно быть инициализировано с помощью функции initstate() или результатом предыдущего вызова setstate().

ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ
Функция random() возвращает значение в промежутке от 0 до RAND_MAX. Функция srandom() не возвращает значение.

Функция initstate() возвращает указатель на предыдущий массив состояния. При ошибке в errno записывается соответствующий код.

При успешном выполнении функция setstate() возвращает указатель на предыдущий массив состояния. При ошибке она возвращает NULL и в errno записывает соответствующий код.

ОШИБКИ

EINVAL
    Аргумент state, указанный setstate(), равен NULL.

EINVAL
    Функции initstate() передан массив состояния меньше 8 байт.

АТРИБУТЫ
Описание терминов данного раздела смотрите в attributes(7).
Интерфейс | Атрибут | Значение
random(), srandom(), initstate(), setstate() | Безвредность в нитях | MT-Safe

СООТВЕТСТВИЕ СТАНДАРТАМ
POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, 4.3BSD.

ЗАМЕЧАНИЯ
Функция random() не должна использоваться в многонитевых программах, где требуется повторение поведения. Для этих целей используйте random_r(3).

Генерация случайных чисел является сложной проблемой. В главе 7 (Random Numbers) Numerical Recipes in C: The Art of Scientific Computing (William H. Press, Brian P. Flannery, Saul A. Teukolsky, William T. Vetterling; New York: Cambridge University Press, 2007, 3rd ed.) приведено великолепное обсуждение проблем практического применения генерации случайных чисел.

Также вы можете обратиться к теоретическому обсуждению, которое также объясняет многие практические проблемы, приведенному в главе 3 (Random Numbers) второго тома Искусства программирования Дональда Кнута (The Art of Computer Programming, volume 2 (Seminumerical Algorithms), 2nd ed.; Reading, Massachusetts: Addison-Wesley Publishing Company, 1981).

ДЕФЕКТЫ
Согласно POSIX, initstate() должна возвращать NULL при ошибке. Реализация glibc в errno записывает код ошибки (как по стандарту), но не возвращает NULL.

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ
getrandom(2), drand48(3), rand(3), random_r(3), srand(3)