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BEZEICHNUNG
random, srandom, initstate, setstate - Zufallszahlengenerator
BIBLIOTHEK
Standard-C-Bibliothek (libc, -lc)
ÜBERSICHT
#include <stdlib.h>
long random(void);
void srandom(unsigned int zstart);
char *initstate(unsigned int zstart, char zustand[.n], size_t n);
char *setstate(char *zustand);
Mit Glibc erforderliche Feature-Test-Makros (siehe feature_test_macros(7)):
random(), srandom(), initstate(), setstate():
_XOPEN_SOURCE >= 500
|| /* Glibc >= 2.19: */ _DEFAULT_SOURCE
|| /* Glibc <= 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 2^31 - 1 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 zustand 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. zstart 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 zustand wird bis zum nächsten Aufruf von initstate() oder setstate() zum Erzeugen der
Zufallszahlen benutzt . zustand muss dafür initialisiert worden sein: durch den Aufruf von initstate()
oder setstate().
RÜCKGABEWERT
Die Funktion random() liefert einen Wert zwischen 0 und (2^31) - 1 zurück. Die Funktion srandom() liefert
keinen Wert zurück.
Die Funktion initstate() gibt einen Zeiger auf das vorige Zustandsfeld zurück. Bei einem Fehlschlag
liefert sie NULL zurück und setzt errno, um den Fehler anzuzeigen.
Bei Erfolg gibt initstate() einen Zeiger auf das vorige Zustandsfeld zurück. Bei einem Fehlschlag liefert
sie NULL zurück und setzt errno, um den Fehler anzuzeigen.
FEHLER
EINVAL Das an setstate() übergebene zustand-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-Sicher │
└───────────────────────────────────────────────────────────────────┴───────────────────────┴───────────┘
STANDARDS
POSIX.1-2008.
GESCHICHTE
POSIX.1-2001, 4.3BSD.
ANMERKUNGEN
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.
WARNUNGEN
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).
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)
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.
Diese Übersetzung ist Freie Dokumentation; lesen Sie die GNU General Public License Version 3 oder neuer
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