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rand(3) / random(3) / arc4random

rand(3) / random(3) / arc4random

作者: 西行客要闭关修炼 | 来源:发表于2016-05-10 17:41 被阅读100次

    在CPU周期内,进程和线程这样的封闭的数字宇宙中,没有真正的随机性,只有伪随机性(pseudorandomness)。

    下面是Objective-C中与随机有关的问题和误解,我们一起来看一下。


    如何生成一个Objective-C的随机数?

    使用arc4random()及其相关功能。具体而言,产生一个0和N-1之间的随机数,使用arc4random_uniform(),从而避免模偏差(modulo bias)

    0到N-1之间的随机整数

    NSUInteger r = arc4random_uniform(N);
    

    1到N之间的随机整数

    NSUInteger r = arc4random_uniform(N) + 1;
    

    0到1之间的随机浮点数(double)

    如果你要生成一个随机double或float,另一个很好的功能是较模糊的rand48家族,包括drand48(3)。

    srand48(time(0));
    double r = drand48();
    

    不像arc4random函数,rand48函数在产生随机数之前需要种子的初始值。这个种子函数srand48(3)应该只运行一次。

    如何从一个NSArray选择一个随机元素?

    if ([array count] > 0) {
        id obj = array[arc4random_uniform([array count])];
    }
    

    随机排序一个NSArray

    NSMutableArray *mutableArray = [NSMutableArray arrayWithArray:array];
    NSUInteger count = [mutableArray count];
    // See http://en.wikipedia.org/wiki/Fisher–Yates_shuffle
    if (count > 1) {
        for (NSUInteger i = count - 1; i > 0; --i) {
            [mutableArray exchangeObjectAtIndex:i withObjectAtIndex:arc4random_uniform((int32_t)(i + 1))];
        }
    }
    NSArray *randomArray = [NSArray arrayWithArray:mutableArray];
    

    生成一个随机字符串

    生成一个随机的小写NSString

    如果你是对一个已知的,连续范围内的Unicode字符串做处理,例如小写字母(U+0061 - U+007A),你可以从char做一个简单的换算:

    NSString *letter = [NSString stringWithFormat:@"%c", arc4random_uniform(26) + 'a'];
    

    为什么要使用arc4random(3),而不是rand(3)或random(3)?

    • arc4random不需要初始种子(用srand或srandom),使它更容易使用。
    • arc4random范围可达0x100000000(4294967296),而rand和random的上限在RAND_MAX = 0x7fffffff(2147483647)。
    • rand的结果不够随机,更容易被人预测。

    什么是rand(3),random(3)和arc4random(3),以及它们从哪里来的?

    • rand是一个标准的C函数。
    • random是定义为POSIX标准的一部分。
    • arc4random是由BSD及其衍生平台提供的。

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