Роббинс Арнольд
Шрифт:
char *initstate(unsigned int seed, char *state, size_t n);
Инициализирует массив
state
информацией для использования при генерации случайных чисел, seed
является начальным значением, как для srandom
, а n
является числом байтов в массиве state
. n
должен равняться одному из значений 8, 32, 64, 128 или 256. Большие значения дают лучшие последовательности случайных чисел. Значения меньше 8 заставляют random
использовать простой генератор случайных чисел, сходный с rand
. Значения больше 8, не равные одному из значений в списке, округляются до ближайшего подходящего значения. char *setstate(char *state);
Устанавливает внутреннее состояние в соответствии с массивом
state
, который должен быть инициализирован посредством initstate
. Это позволяет переключаться по желанию между различными состояниями, предоставляя множество генераторов случайных чисел. Если
initstate
и setstate
никогда не вызывались, random
использует массив внутреннего состояния размером 128. Массив
state
непрозрачен; вы инициализируете его с помощью initstate
и передается функции random
посредством setstate
, но в другом отношении вам не нужно заглядывать в него. Если вы используете initstate
и setstate
. srandom
вызывать не нужно, поскольку начальное значение включено в информацию о состоянии. ch12-random.c
использует эти процедуры вместо rand
. Используется также обычная методика, которая заключается в использовании в качестве начального значения генератора случайных чисел времени дня, добавленного к PID. 1 /* ch12-random.c --- генерация вращения костей с использованием random. */
2
3 #include <stdio.h>
4 #include <stdlib.h>
5 #include <sys/types.h>
6 #include <unistd.h>
7
8 char *die_faces[] = { /* Управляет ASCII графика! */
/* ... как раньше ... */
32 };
33
34 /* main --- выводит N различных граней кубиков */
35
36 int main(int argc, char **argv)
37 {
38 int nfaces;
39 int i, j, k;
40 char state[256];
41 time_t now;
42
/* ... проверка args, вычисление nfaces, как раньше ... */
55
56 (void)time(&now); /* В качестве начального значения используются время дня и PID */
57 (void) initstate((unsigned int)(now + getpid), state, sizeof state);
58 (void)setstate(state);
59
60 for (i = 1; i <= nfaces; i++) {
61 j = random % 6; /* использовать диапазон 0 <= j <= 5 */
62 printf("+-------+\n");
63 for (k = 0; k < 3; k++)
64 printf("|%s|\n", die_faces[(j * 3) + k]);
65 printf("+-------+\n\n");
66 }
67
68 return 0;
69 }
Включение PID в состав начального значения гарантирует, что вы получите различные результаты, даже если две программы будут запушены в течение одной и той же секунды.
Поскольку она создает последовательности случайных чисел лучшего качества,
random
является более предпочтительной по сравнению с rand
, и GNU/Linux и все современные системы Unix ее поддерживают. 12.6.3. Особые файлы
/dev/random
и /dev/urandom
Как
rand
, так и srandom
являются генераторами псевдослучайных чисел. Их вывод для одного и того же начального значения является воспроизводимой последовательностью чисел. Некоторым приложениям, подобным криптографическим, необходимо, чтобы их случайные числа были действительно (более) случайными. С этой целью ядро Linux, также как различные BSD и коммерческие Unix системы предусматривают специальные файлы устройств, которые предоставляют доступ к «энтропийному пулу» случайных битов, которые ядро собирает от физических устройств и других источников. Из справочной страницы random(4): /dev/random
[Байты, прочитанные из этого файла, находятся] внутри предполагаемого числа шумовых битов в энтропийном пуле,
/dev/random
должен подходить для использования в случаях, когда необходим высокий уровень случайности, таких, как одноразовая генерация ключа или блока памяти. Когда энтропийный пул пустой, чтение /dev/random
будет блокироваться до тех пор, пока не будет собран дополнительный шум окружения. /dev/urandom