Warum gilt „rand()' in C als schlechte Praxis und was sind bessere Alternativen?

Warum die Verwendung von „rand()“ als schlechte Praxis gilt

Trotz der Möglichkeit, mit „srand()“ einen Startwert zu setzen, ist die Von der Verwendung von „rand()“ wird generell abgeraten. Dieser Artikel befasst sich mit den Gründen für diese Vorstellung und untersucht geeignetere Alternativen.

Die Nachteile von 'rand()'

'rand()' arbeitet als Pseudozufallsgenerator Zahlengenerator, der sich auf einen Startwert verlässt, um eine Sequenz zu generieren. Dies bedeutet, dass ein vorgegebener Startwert immer die gleiche Sequenz ergibt. Während dies für bestimmte Anwendungen ausreichend sein kann, stellt es eine Herausforderung dar, wenn die Sicherheit im Vordergrund steht.

Mängel der C-Zufallsbibliothek

Über diese grundlegende Einschränkung hinaus ist die C-Zufallsbibliothek (die sowohl „rand()“ als auch „srand()“ umfasst) mit weiteren Rückschlägen konfrontiert:

• Globaler Zustand: Die Bibliothek unterhält einen globalen Zustand, der beeinflusst wird von 'srand()'. Dies schränkt die gleichzeitige Verwendung mehrerer Zufalls-Engines ein und erschwert Multithread-Szenarien.
• Mangelnde Verteilung: 'rand()' liefert Zahlen innerhalb eines definierten Bereichs ([0, RAND_MAX]), mit Jede Zahl hat die gleiche Eintrittswahrscheinlichkeit. Viele Anwendungen erfordern jedoch Zufallszahlen innerhalb bestimmter Intervalle. Naive Ansätze wie „rand() % 1018“ für einen Bereich von [0, 1017] sind fehlerhaft, da sie keine gleichmäßige Verteilung garantieren, es sei denn, RAND_MAX ist ein perfektes Vielfaches des gewünschten Intervalls.
• Qualität der Implementierung: Die Implementierung von „rand()“ weist inhärente Einschränkungen auf, die sie für viele unzuverlässig machen Anwendungen.

C-Alternativen

Moderne C-Entwickler sollten die überlegene „Random“-Bibliothek nutzen, die eine Reihe gut definierter Random-Engines und Distributionen für beide bietet Ganzzahl- und Gleitkomma-Datentypen. Diese Bibliothek bietet robuste und vielseitige Alternativen zur veralteten Funktion „rand()“.

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