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Rust
Kapitel 3. Zahlen
Generierung von Zufallszahlen

Rust:
Generierung von Zufallszahlen

Wie geht das:

Rust stützt sich auf externe Crates für die Generierung von Zufallszahlen, wobei rand am häufigsten verwendet wird. Um mit der Generierung von Zufallszahlen zu beginnen, müssen Sie zuerst rand zu Ihrer Cargo.toml-Datei hinzufügen:

[dependencies]
rand = "0.8.5"

Als Nächstes können Sie in Ihrem Rust-Code Zufallszahlen mit rand generieren. Hier ist ein Beispiel für die Generierung einer zufälligen Ganzzahl und einer Gleitkommazahl:

use rand::{Rng, thread_rng};

fn main() {
    let mut rng = thread_rng();
    
    // Generiert eine zufällige Ganzzahl zwischen 1 und 10
    let random_int: i32 = rng.gen_range(1..=10);
    println!("Zufällige Ganzzahl: {}", random_int);
    
    // Generiert eine zufällige Gleitkommazahl zwischen 0.0 und 1.0
    let random_float: f64 = rng.gen::<f64>();
    println!("Zufällige Gleitkommazahl: {}", random_float);
}

Ein möglicher Ausgabewert könnte sein:

Zufällige Ganzzahl: 7
Zufällige Gleitkommazahl: 0.9401077112175732

Beachten Sie, dass das erneute Ausführen des Programms unterschiedliche Werte produzieren wird.

Vertiefung

Die Generierung von Zufallszahlen in Rust wird durch rand und dessen Abhängigkeiten wie getrandom erleichtert und stellt eine breite Abstraktion über Betriebssystemfunktionen und algorithmische Generatoren dar. Historisch gesehen hat sich die Zufälligkeit in der Informatik von einfachen, vorhersehbaren Algorithmen zu komplexen, kryptografisch sicheren Methoden entwickelt. Rusts Ansatz umfasst diese Entwicklung durch sein austauschbares Rng-Trait, das von verschiedenen Generatoren unterstützt werden kann, je nach der erforderlichen Zufälligkeitsqualität und Leistung.

Für die meisten Anwendungen bietet die Abhängigkeit von rand und dem RNG des Systems eine gute Balance zwischen Einfachheit und Entropie. Jedoch, für kryptografische Anwendungen, verweisen Crates wie rand auf getrandom für das Seeding, das sich wiederum auf betriebssystemspezifische Mechanismen stützt (z.B. /dev/urandom auf Unix-ähnlichen Systemen), um kryptografisch sichere Zufälligkeit zu gewährleisten.

Alternativ, wenn Sie spezifische Bedürfnisse haben, die durch rand nicht abgedeckt werden, könnte das Erforschen anderer Crates oder das Implementieren von benutzerdefinierten Generatoren basierend auf mathematischen Modellen ein Weg sein. Trotzdem bieten rand und sein Ökosystem für die überwiegende Mehrheit der Anwendungsfälle robuste Lösungen, die sowohl effizient als auch einfach in Rust-Applikationen zu integrieren sind.

Zahlen runden