C:
Generando números aleatorios

Cómo hacerlo:

En C, los números aleatorios se pueden generar usando la función rand(), que es parte de la biblioteca estándar de C <stdlib.h>. Por defecto, rand() produce números pseudoaleatorios en el rango de 0 a RAND_MAX (una constante definida en <stdlib.h>). Para tener más control sobre el rango, los programadores pueden manipular la salida de rand().

Aquí hay un ejemplo simple de generación de un número aleatorio entre 0 y 99:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> // Para rand() y srand()
#include <time.h>   // Para time()

int main() {
    // Sembrar el generador de números aleatorios
    srand((unsigned) time(NULL));

    // Generar un número aleatorio entre 0 y 99
    int randomNumber = rand() % 100;

    printf("Número Aleatorio: %d\n", randomNumber);

    return 0;
}

La salida de muestra podría variar cada vez que ejecutes este programa:

Número Aleatorio: 42

Para generar números aleatorios dentro de un rango diferente, puedes ajustar el operador de módulo (%) de acuerdo con ello. Por ejemplo, rand() % 10 genera números del 0 al 9.

Es importante notar que sembrar el generador de números pseudoaleatorios (srand()) con la hora actual (time(NULL)) asegura diferentes secuencias de números aleatorios en las ejecuciones del programa. Sin sembrar (srand()), rand() produciría la misma secuencia de números cada vez que se ejecuta el programa.

Profundización

La función rand() y su contraparte de sembrado srand() han sido parte de la biblioteca estándar de C durante décadas. Se basan en algoritmos que generan secuencias de números que solo aparentan ser aleatorios, de ahí el término “pseudoaleatorios”. El algoritmo subyacente en rand() es típicamente un generador congruencial lineal (LCG).

Aunque rand() y srand() son suficientes para muchas aplicaciones, tienen limitaciones conocidas, especialmente en lo que respecta a la calidad de la aleatoriedad y la potencial previsibilidad. Para aplicaciones que requieren aleatoriedad de alta calidad, como operaciones criptográficas, se deberían considerar alternativas como /dev/random o /dev/urandom (en sistemas similares a Unix), o API provistas por bibliotecas criptográficas.

Con la introducción de C11, el estándar ISO C incluyó un nuevo encabezado, <stdatomic.h>, ofreciendo un control más refinado para operaciones concurrentes, pero no directamente relacionado con la aleatoriedad. Para la verdadera aleatoriedad en C, los desarrolladores a menudo recurren a bibliotecas específicas de la plataforma o externas que ofrecen mejores algoritmos o hacen uso de fuentes de entropía de hardware.

Recuerda, mientras que rand() sirve como un medio simple y accesible para generar números pseudoaleatorios, sus usos en aplicaciones modernas están limitados por la calidad y previsibilidad de su salida. Cuando se requieren soluciones más robustas, especialmente para aplicaciones conscientes de la seguridad, explorar más allá de la biblioteca estándar es altamente recomendable.