Генерация случайных чисел в Objective-C

Я в основном глава Java, и мне нужен способ генерировать псевдослучайное число от 0 до 74. В Java я бы использовал метод:

Random.nextInt(74)

Меня не интересует обсуждение семян или истинной случайности, просто как вы выполняете ту же задачу в Objective-C. Я искал Google, и там, кажется, есть много различной и противоречивой информации.

2.10.2008 04:35:21
13 ОТВЕТОВ
РЕШЕНИЕ

Вы должны использовать arc4random_uniform()функцию. Он использует превосходный алгоритм для rand. Вам даже не нужно сажать семя.

#include <stdlib.h>
// ...
// ...
int r = arc4random_uniform(74);

Страница arc4randomman:

NAME
     arc4random, arc4random_stir, arc4random_addrandom -- arc4 random number generator

LIBRARY
     Standard C Library (libc, -lc)

SYNOPSIS
     #include <stdlib.h>

     u_int32_t
     arc4random(void);

     void
     arc4random_stir(void);

     void
     arc4random_addrandom(unsigned char *dat, int datlen);

DESCRIPTION
     The arc4random() function uses the key stream generator employed by the arc4 cipher, which uses 8*8 8
     bit S-Boxes.  The S-Boxes can be in about (2**1700) states.  The arc4random() function returns pseudo-
     random numbers in the range of 0 to (2**32)-1, and therefore has twice the range of rand(3) and
     random(3).

     The arc4random_stir() function reads data from /dev/urandom and uses it to permute the S-Boxes via
     arc4random_addrandom().

     There is no need to call arc4random_stir() before using arc4random(), since arc4random() automatically
     initializes itself.

EXAMPLES
     The following produces a drop-in replacement for the traditional rand() and random() functions using
     arc4random():

           #define foo4random() (arc4random() % ((unsigned)RAND_MAX + 1))
1024
25.01.2019 18:31:50
Используйте, arc4random_uniform(x)как описано ниже @yood. Он также находится в stdlib.h (после OS X 10.7 и iOS 4.3) и обеспечивает более равномерное распределение случайных чисел. Использованиеint r = arc4random_uniform(74);
LavaSlider 16.01.2012 16:12:51
NB: распределение из arc4random может быть очень плохим, если вам случится выбрать плохой диапазон. Я не осознал ожидание двух сил. +1 за использование версии @ yood - внесла заметные изменения для больших чисел (например, диапазон 400)
Adam 29.02.2012 17:03:43
Он генерирует только 32-битные числа?
jjxtra 12.07.2012 22:18:42
@ codecowboy Это не так. Он всегда возвращает целое число в диапазоне [0, (2 ^ 32) -1]. Это модуль, который ограничивает верхнюю границу диапазона указанным вами числом.
Motasim 23.03.2013 05:04:20
Разве это не даст случайное число от 0 до 73?
Tom Howard 11.05.2015 15:18:22

Используйте arc4random_uniform(upper_bound)функцию для генерации случайного числа в диапазоне. Следующее сгенерирует число от 0 до 73 включительно.

arc4random_uniform(74)

arc4random_uniform(upper_bound)избегает смещения по модулю, как описано на странице руководства:

arc4random_uniform () вернет равномерно распределенное случайное число меньше, чем upper_bound. arc4random_uniform () рекомендуется для конструкций типа `` arc4random ()% upper_bound '', так как он избегает " смещения по модулю ", когда верхняя граница не является степенью двойки.

423
23.05.2017 12:02:47
Обратите внимание, что arc4random_uniform () требует iOS 4.3. В случае, если вы поддерживаете старые устройства, вы должны добавить проверку: #if __IPHONE_OS_VERSION_MIN_REQUIRED >= __IPHONE_4_3 если проверка не пройдена, вернитесь к другому решению.
Ron 20.01.2012 00:39:49
Для arc4random_uniform () также требуется 10.7 или более поздняя версия. Это вылетает ваше приложение в 10.6
Tibidabo 13.10.2012 05:57:48
@Tibidabo Ваш комментарий очень ложный и вводит в заблуждение. Мне просто надоело использовать arc4random_uniform () на iOS 10.3 и проблем нет. Это не требует 10.7 или позже
Fourth 30.10.2017 22:54:12
@Fourth Нет такой вещи, как iOS 10.7, это macOS 10.7. Прошло более 5 лет с тех пор, как я написал комментарий, тогда это была максимальная iOS 5.
Tibidabo 31.10.2017 23:46:05

То же самое, что C, вы бы сделали

#include <time.h>
#include <stdlib.h>
...
srand(time(NULL));
int r = rand() % 74;

(предполагается, что вы имели в виду включение 0, но исключение 74, что и делает ваш пример на Java)

Изменить: не стесняйтесь заменить random()или arc4random()для rand()(который, как другие отметили, довольно отстой).

63
6.02.2016 18:32:09
-1. Вам нужно заполнить генератор случайных чисел, иначе вы получите одинаковый шаблон чисел при каждом выполнении.
Alex Reynolds 8.11.2009 22:29:49
Как насчет того, чтобы начать с другого номера, отличного от нуля?
amok 15.06.2010 14:37:15
@amok: Вы можете просто добавить число, с которого хотите начать, к результату
Florin 12.08.2010 08:23:04
Я продолжаю получать номер 9. Довольно случайно я бы сказал; D
alexyorke 30.08.2010 18:07:44
я только что проверил random (), и он показал ту же проблему, что и rand ()
LolaRun 24.02.2012 17:42:42

Я думал, что мог бы добавить метод, который я использую во многих проектах.

- (NSInteger)randomValueBetween:(NSInteger)min and:(NSInteger)max {
    return (NSInteger)(min + arc4random_uniform(max - min + 1));
}

Если я использую его во многих файлах, я обычно объявляю макрос

#define RAND_FROM_TO(min, max) (min + arc4random_uniform(max - min + 1))

Например

NSInteger myInteger = RAND_FROM_TO(0, 74) // 0, 1, 2,..., 73, 74

Примечание: только для iOS 4.3 / OS X v10.7 (Lion) и новее

50
26.10.2015 16:59:50
Сложение является коммутативным, даже на фиксированных с двоичными числами с использованием двойного дополнения. Таким образом, max - min + 1 в точности совпадает с max + 1 - min, а также 1 + max - min.
Michael Morris 9.04.2014 17:11:32

Это даст вам число с плавающей точкой от 0 до 47

float low_bound = 0;      
float high_bound = 47;
float rndValue = (((float)arc4random()/0x100000000)*(high_bound-low_bound)+low_bound);

Или просто

float rndValue = (((float)arc4random()/0x100000000)*47);

Как нижняя, так и верхняя граница также могут быть отрицательными . Пример кода ниже дает вам случайное число от -35,76 до +12,09

float low_bound = -35.76;      
float high_bound = 12.09;
float rndValue = (((float)arc4random()/0x100000000)*(high_bound-low_bound)+low_bound);

Преобразовать результат в целочисленное значение округлителя :

int intRndValue = (int)(rndValue + 0.5);
44
20.02.2012 00:55:52
Это плохо. Почему вы используете float, а не double? И если ваши значения с плавающей запятой находятся в диапазоне от 0 до 47, то (int) (rndValue + 0.5) преобразует только значения от 0,0 до 0,5 в 0, но значения от 0,5 до 1,5 будут преобразованы в 1 и т. Д. Таким образом, числа 0 и 47 появится только вдвое реже, чем все остальные числа.
gnasher729 28.02.2014 23:42:23
@ gnasher729 Извините, я не понимаю вашу точку зрения. Очевидно, что если вам нужна двойная точность, вы можете легко заменить «float» на «double»
Tibidabo 2.03.2014 07:13:44
Я не думаю, что это большое дело. Если вам нужны только целочисленные значения, вы можете использовать arc4random () / 0x100000000) * (high_bound-low_bound) + low_bound путем удаления преобразования с плавающей запятой / двойного преобразования.
Tibidabo 2.03.2014 07:21:06
Вы получаете смещение, когда конвертируете целое число в число с плавающей точкой Используйте drand48вместо этого для плавающих точек.
Franklin Yu 15.05.2016 05:00:47

Согласно странице руководства для rand (3), семейство функций rand устарело случайным образом (3). Это связано с тем, что младшие 12 битов rand () проходят циклический паттерн. Чтобы получить случайное число, просто запустите генератор, вызвав srandom () с начальным числом без знака, а затем вызовите random (). Таким образом, эквивалент кода выше будет

#import <stdlib.h>
#import <time.h>

srandom(time(NULL));
random() % 74;

Вам нужно будет вызывать srandom () только один раз в вашей программе, если вы не хотите изменить свое начальное число. Хотя вы сказали, что не хотите обсуждать действительно случайные значения, rand () довольно плохой генератор случайных чисел, и random () по-прежнему страдает от смещения по модулю, поскольку генерирует число от 0 до RAND_MAX. Так, например, если RAND_MAX равен 3, и вы хотите случайное число от 0 до 2, вероятность того, что вы получите 0 в два раза больше, чем 1 или 2.

37
2.10.2008 06:49:40
Вы могли бы также вызвать srandomdev () вместо передачи времени srandom (); это так же просто и математически лучше.
benzado 4.02.2009 18:27:50

Лучше использовать arc4random_uniform. Тем не менее, это не доступно ниже iOS 4.3. К счастью, iOS свяжет этот символ во время выполнения, а не во время компиляции (поэтому не используйте директиву препроцессора #if, чтобы проверить, доступен ли он).

Лучший способ определить, arc4random_uniformдоступно ли это, сделать что-то вроде этого:

#include <stdlib.h>

int r = 0;
if (arc4random_uniform != NULL)
    r = arc4random_uniform (74);
else
    r = (arc4random() % 74);
31
18.02.2014 20:55:27
Этот вопрос о Objective-C, который использует позднюю привязку. В отличие от C, который связывается во время компиляции / компоновки, Objective-C связывает символы во время выполнения, и символы, которые он не может связать, устанавливаются в NULL. Хотя вы правы в том, что это недопустимый C, это, безусловно, допустимый Objective-C. Я использую этот точный код в своем приложении для iPhone. [ps, пожалуйста, вы можете исправить ваш downvote].
AW101 11.08.2012 07:18:11
Хотя target-c использует позднее связывание для методов objc, для функции C это не так. Этот код обязательно завершится сбоем, если функция не существует во время выполнения.
Richard J. Ross III 11.08.2012 13:23:06
По словам Apple, «... компоновщик устанавливает адрес недоступных функций в NULL ...», см. Листинг 3.2: developer.apple.com/library/mac/#documentation/DeveloperTools/… . Хорошо, поэтому он должен быть слабо связан, но он не падает.
AW101 11.08.2012 22:02:36
Проверка того, что адрес функции равен NULL, является методом, который использовался во всех версиях C, C ++ и Objective-C как в MacOS X, так и в iOS.
gnasher729 28.02.2014 23:44:30

Я написал свой собственный класс утилит случайных чисел просто для того, чтобы у меня было что-то, что функционировало немного больше, чем Math.random () в Java. У него всего две функции, и все это сделано на C.

Заголовочный файл:

//Random.h
void initRandomSeed(long firstSeed);
float nextRandomFloat();

Файл реализации:

//Random.m
static unsigned long seed;

void initRandomSeed(long firstSeed)
{ 
    seed = firstSeed;
}

float nextRandomFloat()
{
    return (((seed= 1664525*seed + 1013904223)>>16) / (float)0x10000);
}

Это довольно классический способ создания псевдо-случайных чисел. В моем приложении делегат я звоню:

#import "Random.h"

- (void)applicationDidFinishLaunching:(UIApplication *)application
{
    initRandomSeed( (long) [[NSDate date] timeIntervalSince1970] );
    //Do other initialization junk.
}

Потом я просто скажу:

float myRandomNumber = nextRandomFloat() * 74;

Обратите внимание, что этот метод возвращает случайное число от 0,0f (включительно) до 1,0f (исключение).

14
28.01.2010 00:02:39
1. Функции случайных чисел, созданные случайным образом, обычно не очень случайны. 2. Он полностью сломан на 64-битном процессоре. 3. Использование секунд с 1970 года в качестве случайного начального числа делает числа предсказуемыми.
gnasher729 28.02.2014 23:48:20

Уже есть несколько отличных, четких ответов, но вопрос требует случайного числа от 0 до 74. Используйте:

arc4random_uniform(75)

7
11.05.2015 15:20:01

Начиная с iOS 9 и OS X 10.11, вы можете использовать новые классы GameplayKit для генерации случайных чисел различными способами.

У вас есть четыре типа источников на выбор: общий случайный источник (без имени, вплоть до системы, чтобы выбрать, что он делает), линейный конгруэнтный, ARC4 и Mersenne Twister. Они могут генерировать случайные целые числа, числа с плавающей запятой и значения типа bools.

На простейшем уровне вы можете сгенерировать случайное число из встроенного в систему случайного источника, например:

NSInteger rand = [[GKRandomSource sharedRandom] nextInt];

Это создает число от -2 147 483 648 до 2 147 483 647. Если вам нужно число от 0 до верхней границы (исключая), вы должны использовать это:

NSInteger rand6 = [[GKRandomSource sharedRandom] nextIntWithUpperBound:6];

В GameplayKit встроено несколько удобных конструкторов для работы с кубиками. Например, вы можете бросить шестигранный кубик так:

GKRandomDistribution *d6 = [GKRandomDistribution d6];
[d6 nextInt];

Кроме того, вы можете формировать случайное распределение, используя такие вещи, как GKShuffledDistribution.

4
19.12.2015 13:23:48
Mersenne является самым быстрым и лучшим для таких вещей, как игровой разработчик, где качество генерируемого случайного числа обычно не слишком важно.
Robert Wasmann 15.07.2016 04:47:03

Генерация случайного числа от 0 до 99:

int x = arc4random()%100;

Генерация случайного числа от 500 до 1000:

int x = (arc4random()%501) + 500;
3
21.05.2015 11:56:54

// Следующий пример будет генерировать число от 0 до 73.

int value;
value = (arc4random() % 74);
NSLog(@"random number: %i ", value);

//In order to generate 1 to 73, do the following:
int value1;
value1 = (arc4random() % 73) + 1;
NSLog(@"random number step 2: %i ", value1);

Вывод:

  • случайное число: 72

  • случайное число шаг 2: 52

1
29.09.2015 09:51:44

Для разработки игр используйте random () для генерации случайных событий. Вероятно, по крайней мере в 5 раз быстрее, чем использование arc4random (). Смещение по модулю не является проблемой, особенно для игр, при генерации случайных событий с использованием всего диапазона random (). Будьте уверены, чтобы посеять в первую очередь. Вызовите srandomdev () в AppDelegate. Вот некоторые вспомогательные функции:

static inline int random_range(int low, int high){ return (random()%(high-low+1))+low;}
static inline CGFloat frandom(){ return (CGFloat)random()/UINT32_C(0x7FFFFFFF);}
static inline CGFloat frandom_range(CGFloat low, CGFloat high){ return (high-low)*frandom()+low;}
1
15.07.2016 04:55:28
Имейте в виду, что random () не так уж и случайен, поэтому, если скорость не важна в вашем коде (например, если используется только время от времени), используйте arc4random ().
Robert Wasmann 18.07.2016 15:39:51