Linux программирование в примерах

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
[Это устройство будет] возвращать столько байтов, сколько затребовано. В результате, если нет достаточной энтропии в энтропийном пуле, возвращаемые значения теоретически уязвимы для криптографической атаки алгоритма, использованного драйвером. Знание того, как это сделать, недоступно в современной не секретной литературе, но теоретически возможно существование подобной атаки. Если для вашего приложения это представляет проблему, вместо этого используйте 
/dev/random
.
Для большинства приложений чтения из 
/dev/urandom
 должно быть вполне достаточно. Если вы собираетесь написать криптографические алгоритмы высокого качества, следует сначала почитать о криптографии и случайности; не полагайтесь здесь на поверхностное представление! Вот еще одна наша программа для бросания костей, использующая 
/dev/urandom
:
1  /* ch12-devrandom.с --- генерирует бросание костей, используя /dev/urandom. */
2
3  #include <stdio.h>
4  #include <fcntl.h>