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BEZEICHNUNG
rand, rand_r, srand - Pseudo-Zufallszahlengenerator
BIBLIOTHEK
Standard-C-Bibliothek (libc, -lc)
ÜBERSICHT
#include <stdlib.h>
int rand(void);
void srand(unsigned int seed);
[[veraltet]] int rand_r(unsigned int *seedp);
Mit Glibc erforderliche Feature-Test-Makros (siehe feature_test_macros(7)):
rand_r():
Seit Glibc 2.24:
_POSIX_C_SOURCE >= 199506L
Glibc 2.23 und älter
_POSIX_C_SOURCE
BESCHREIBUNG
Die Funktion rand() gibt eine pseudo-zufällige Ganzzahl im Bereich 0 bis RAND_MAX
inklusive zurück (d.h. dem mathematischen Bereich [0, RAND_MAX]).
Die Funktion srand() setzt ihr Argument als Seed (Zufallswert zum Erzeugen
kryptografischer Schlüssel) für eine neue Reihe von pseudo-zufälligen Ganzzahlen ein, die
von rand() zurückgegeben werden. Diese Sequenzen sind durch Aufruf von srand() mit dem
selben Zufallsstartwert wiederholbar.
Wenn kein Zufallsstartwert angegeben wird, wird automatisch 1 als Zufallsstartwert für
rand() genommen.
Die Funktion rand() ist nicht ablaufinvariant, da sie versteckten Status benutzt, der bei
jedem Aufruf geändert wird. Dies ist möglicherweise nur der Zufallsstartwert, der beim
nächsten Aufruf verwendet werden soll, oder etwas komplizierteres. Um ein reproduzierbares
Verhalten für eine Anwendung mit Threads zu erhalten, muss dieser Status explizit gesetzt
werden; dies kann mit der ablaufinvarianten Funktion rand_r() erledigt werden.
Wie rand() gibt rand_r() eine pseudo-zufällige Ganzzahl im Bereich [0, RAND_MAX] zurück.
Das Argument seedp ist ein Zeiger auf einen unsigned int, der benutzt wird, um den Status
zwischen Aufrufen zu speichern. Falls rand_r() mit dem gleichen Anfangswert für die
Ganzzahl aufgerufen wird, auf die seedp zeigt, und der Wert zwischen den Aufrufen nicht
verändert wurde, dann wird das Ergebnis die gleiche pseudo-zufällige Sequenz sein.
Der Wert, auf den das Argument seedp von rand_r() zeigt, stellt nur einen kleinen Anteil
des Status bereit, daher wird diese Funktion nur ein schwacher Pseudo-Zufallsgenerator
sein. Probieren Sie stattdessen drand48_r(3).
RÜCKGABEWERT
Die Funktionen rand() und rand_r() geben einen Wert zwischen 0 und RAND_MAX (inklusive)
zurück. Die Funktion srand() gibt keinen Wert zurück.
ATTRIBUTE
Siehe attributes(7) für eine Erläuterung der in diesem Abschnitt verwandten Ausdrücke.
┌───────────────────────────────────────────────────────┬───────────────────────┬─────────┐
│Schnittstelle │ Attribut │ Wert │
├───────────────────────────────────────────────────────┼───────────────────────┼─────────┤
│rand(), rand_r(), srand() │ Multithread-Fähigkeit │ MT-Safe │
└───────────────────────────────────────────────────────┴───────────────────────┴─────────┘
STANDARDS
Die Funktionen rand() und srand() richten sich nach SVr4, 4.3BSD, C99 und POSIX.1-2001.
Die Funktion rand_r() richtet sich nach POSIX.1-2001. POSIX.1-2008 kennzeichnet rand_r()
als veraltet.
ANMERKUNGEN
Die Versionen von rand() und srand() in der Linux C-Bibliothek benutzen den selben
Zufallszahlengenerator wie random(3) und srandom(3), daher sollten niederwertige Bits
genauso zufällig wie höherwertige Bits sein. Bei älteren Implementierungen von rand() sind
niederwertige Bits jedoch viel weniger zufällig als höherwertige Bits. Benutzen Sie diese
Funktion nicht in Anwendungen, die portierbar sein sollen, wenn ein hochwertiger Zufall
benötigt wird. (Benutzen Sie stattdessen random(3).)
BEISPIELE
POSIX.1-2001 gibt das folgende Beispiel einer Implementierung von rand() und srand(), das
vielleicht nützlich ist, wenn es darum geht, die gleiche Abfolge auf zwei
unterschiedlichen Rechnern zu erhalten.
static unsigned long next = 1;
/* es wird angenommen, dass RAND_MAX 32767 ist */
int myrand(void) {
next = next * 1103515245 + 12345;
return((unsigned)(next/65536) % 32768);
}
void mysrand(unsigned int seed) {
next = seed;
}
Das folgende Programm kann benutzt werden, um eine pseudo-zufällige Sequenz anzuzeigen,
die durch rand() erzeugt wird, wenn ein bestimmter Zufallsstartwert (Zufallswert zum
Erzeugen kryptografischer Schlüssel) vorgegeben wird. Wenn der Zufallsstartwert als -1
angegeben wird, verwendet das Programm einen zufälligen Zufallsstartwert.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int
main(int argc, char *argv[])
{
int r;
unsigned int seed, nloops;
if (argc != 3) {
fprintf(stderr, "Aufruf: %s <seed> <nloops>\n", argv[0]);
exit(EXIT_FAILURE);
}
seed = atoi(argv[1]);
nloops = atoi(argv[2]);
if (seed == -1) {
seed = arc4random();
printf("seed: %u\n", seed);
}
srand(seed);
for (unsigned int j = 0; j < nloops; j++) {
r = rand();
printf("%d\n", r);
}
exit(EXIT_SUCCESS);
}
SIEHE AUCH
drand48(3), random(3)
ÜBERSETZUNG
Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Patrick Rother <krd@gulu.net>,
Chris Leick <c.leick@vollbio.de> und Mario Blättermann <mario.blaettermann@gmail.com>
erstellt.
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