RANDOM(3)

BEZEICHNUNG
random, srandom, initstate, setstate - Zufallszahlengenerator

ÜBERSICHT
#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);

Mit Glibc erforderliche Makros (siehe feature_test_macros(7)):

random(), srandom(), initstate(), setstate():
    _XOPEN_SOURCE >= 500
        || /* Glibc seit 2.19: */ _DEFAULT_SOURCE
        || /* Glibc-Versionen <= 2.19: */ _SVID_SOURCE || _BSD_SOURCE

BESCHREIBUNG
Die Funktion random() benutzt einen Zufallsgenerator mit nichtlineareradditiver Rückkopplung (Feedback) mit einer vorgegebenen Tabellengröße von 31 »long integers«, um aufeinander folgende Pseudozufallszahlen im Bereich von 0 bis RAND_MAX zurückzugeben. Die Periode dieses Zufallszahlengenerators ist sehr groß, ungefähr 16 * ((2^31) - 1).

Die Funktion srandom() setzt ihr Argument zur Initialisierung (als »Saat«) für eine neue Folge von pseudozufälligen Ganzzahlen, welche von random() geliefert werden. Diese Folgen sind wiederholbar durch Aufruf von srandom() mit der gleichen Saat. Falls keine Saat angegeben wird, wird random() automatisch mit dem Wert 1 gestartet.

Die Funktion initstate() erlaubt es, ein Zustandsfeld state für den Gebrauch durch random() zu initialisieren. Die Größe n des Zustandsfeldes wird von initstate() benutzt, um zu entscheiden wie differenziert es einen Zufallszahlengenerator benutzen soll – je größer das Zustandsfeld, desto besser die Zufallszahlen. Derzeit sind »optimale« Werte für die Größe des Zustandsfelds n 8, 32, 64, 128 und 256 Byte; andere Größen werden zu dem nächsten bekannten Wert abgerundet. Die Verwendung von weniger als 8 Byte führt zu einem Fehler. seed ist der Wert für die Initialisierung, welcher den Startpunkt für den Zufallszahlenfolge angibt und ermöglicht, am gleichen Punkt erneut zu starten.

Die Funktion setstate() ändert das Zustandsfeld, welches von der Funktion random() benutzt wird. Das Zustandsfeld state wird bis zum nächsten Aufruf von initstate() oder setstate() zum Erzeugen der Zufallszahlen benutzt . state muss dafür initialisiert worden sein: durch den Aufruf von initstate() oder setstate().

RÜCKGABEWERT
Die Funktion random() liefert einen Wert zwischen 0 und RAND_MAX zurück. Die Funktion srandom() liefert keinen Wert zurück.

Die Funktion initstate() gibt einen Zeiger auf das vorige Zustandsfeld zurück. Bei einem Fehler wird errno entsprechend gesetzt.

Bei Erfolg gibt initstate() einen Zeiger auf das vorige Zustandsfeld zurück. Bei einem Fehler wird NULL zurückgegeben und errno entsprechend gesetzt.

FEHLER

EINVAL
    Das an setstate() übergebene state-Argument war NULL.

EINVAL
    Ein Zustandsfeld von weniger als 8 Byte wurde an initstate() übergeben.

ATTRIBUTE
Siehe attributes(7) für eine Erläuterung der in diesem Abschnitt verwandten Ausdrücke.
Schnittstelle | Attribut | Wert
random(), srandom(), initstate(), setstate() | Multithread-Fähigkeit | MT-Safe

KONFORM ZU
POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, 4.3BSD.

ANMERKUNGEN
Die Funktion random() sollte nicht in Programmen mit mehreren Threads, bei denen reproduzierbares Verhalten benötigt wird, verwandt werden. Nutzen Sie für diesen Anwendungsfall stattdessen random_r(3).

Die Erzeugung von Zufallszahlen ist eine schwierige Aufgabe. 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.) enthält in Kapitel 7 (Random Numbers) eine ausgezeichnete Diskussion der Probleme bei der praktischen Erzeugung von Zufallszahlen.

Eine eher theoretische Diskussion, die auch viele praktische Probleme aufgreift, finden Sie in Kapitel 3 (Random Numbers) in Donald E. Knuths The Art of Computer Programming, Volume 2 (Seminumerical Algorithms), 2nd ed.; Reading, Massachusetts: Addison-Wesley Publishing Company, 1981.

FEHLER
Laut POSIX sollte initstate() im Fehlerfall NULL zurückliefern. In der Glibc-Implementierung wird (wie spezifiziert) errno im Fehlerfall gesetzt, aber die Funktion liefert nicht NULL zurück.

SIEHE AUCH
getrandom(2), drand48(3), rand(3), random_r(3), srand(3)

KOLOPHON
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ÜBERSETZUNG
Die deutsche Übersetzung dieser Handbuchseite wurde von Patrick Rother <krd@gulu.net>, Martin Eberhard Schauer <Martin.E.Schauer@gmx.de>, Mario Blättermann <mario.blaettermann@gmail.com> und Dr. Tobias Quathamer <toddy@debian.org> erstellt.

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