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Warum gilt „rand()' als schlechte Wahl für die Zufallszahlengenerierung in C?

Mary-Kate Olsen
Mary-Kate OlsenOriginal
2024-12-21 15:19:10666Durchsuche

Why is `rand()` Considered a Poor Choice for Random Number Generation in C?

Warum gilt rand() als schlechte Praxis?

Trotz der Verwendung eines Startwerts mit srand() ist die Verwendung von rand() wird oft aufgrund inhärenter Einschränkungen und der Qualität seiner Implementierung abgeraten.

Pseudozufallszahl Generierung:

Rand ist ein Pseudozufallszahlengenerator, das heißt, er basiert auf einem Startwert, um eine Folge von Zahlen zu generieren. Diese Sequenz ist wiederholbar, wenn derselbe Samen verwendet wird. Während es für einige Anwendungen ausreichend ist, bietet es möglicherweise keine ausreichende Zufälligkeit für sicherheitskritische Szenarien, in denen Vorhersagbarkeit unerwünscht ist.

Mängel der C-Zufallsbibliothek:

Abgesehen von ihrer pseudozufälligen Natur, Die C-Zufallsbibliothek weist mehrere Mängel auf:

  • Global Status: Der von srand() gesetzte Startwert wird im gesamten Programm gemeinsam genutzt, sodass die gleichzeitige Verwendung mehrerer Zufalls-Engines unmöglich ist. Dies erschwert auch Multithread-Aufgaben.
  • Fehlende Verteilungs-Engine: Rand erzeugt Zahlen gleichmäßig innerhalb eines begrenzten Bereichs ([0, RAND_MAX]). Für die Generierung von Zahlen in benutzerdefinierten Intervallen oder mit bestimmten Verteilungen sind zusätzliche Berechnungen erforderlich, die möglicherweise die Einheitlichkeit beeinträchtigen.
  • Schlechte Implementierung: Die Implementierung von rand() variiert je nach Plattform und Compiler, was zu inkonsistentes Verhalten und potenzielle Voreingenommenheit.

Alternativen für Modern C :

Im modernen C ist das Die Bibliothek bietet eine überlegene Alternative zur Funktion rand(). Es bietet eine Vielzahl von Zufallszahlen-Engines mit genau definierten Eigenschaften und Verteilungsmechanismen sowohl für Ganzzahl- als auch für Gleitkommatypen. Diese Engines ermöglichen eine feinkörnige Kontrolle der Zufälligkeit und sorgen für konsistentere und robustere Ergebnisse.

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