为什么要停用 C `rand()` 函数？

使用 rand() 的危险：为什么 C 随机库应该退役

尽管广泛使用 srand() 来设置种子，强烈建议不要使用 rand()。这种反对背后的原因是什么？

伪随机数生成器限制

Rand 本质上是一个伪随机数生成器。换句话说，它依赖于种子值来产生确定性序列。虽然这适用于某些应用，但在安全性要求较高的场景中却显得不够。与真正的随机生成器不同，包括 rand 在内的伪随机生成器可以被预测和利用，从而使其不适合敏感操作。

C 随机库的缺点

超越伪随机生成器，C 随机库表现出内在的缺点：

• 全局状态： Rand 依赖于 srand() 修改的全局状态。这阻碍了多任务处理和多个随机引擎的同时利用。
• 缺乏分配引擎： Rand 生成特定范围 [0, RAND_MAX] 内的数字。然而，对于实际应用，通常需要自定义范围内的随机数。天真的尝试使用 rand() % [targetRange] 来实现这一点可能会导致分布不均匀，特别是当 RAND_MAX 不是目标范围的倍数时。
• 实现问题： 质量rand 的实现因系统而异。它因其效率和可靠性而受到批评。

现代 C 替代品

在现代 C 中，库提供了 C 随机库的高级替代方案：

• 多个随机引擎： 库提供了多种随机引擎，每种引擎都有独特的特性。这使得可以同时使用多个随机引擎并促进多任务处理。
• 分布类：库包含针对整数和浮点类型定义明确的分布类。这些类允许生成具有均匀分布的自定义范围内的随机数。
• 高质量实现：库是按照高标准设计和实现的，确保了不同系统之间的可靠性和效率。

因此，虽然伪随机生成器可能足以满足某些任务，但 C 随机库的局限性和高级替代方案的可用性现代 C 语言不再继续使用 rand()。为了可靠且安全地生成随机数，强烈建议采用的功能。图书馆。

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