Lua:
Generowanie liczb losowych

Jak to zrobić:

Lua oferuje wbudowane wsparcie dla generowania liczb losowych za pomocą funkcji math.random. Funkcja ta może być używana na wiele sposobów, w zależności od pożądanego wyniku:

1. Generowanie losowej liczby zmiennoprzecinkowej między 0 a 1:

print(math.random())

Przykładowy wynik może być 0.13117647051304. Każde uruchomienie produkuje inną wartość.

2. Generowanie losowej liczby całkowitej w określonym zakresie:

Aby wyprodukować losową liczbę całkowitą między dwoma granicami, włącznie, najpierw musisz ustawić ziarno używając math.randomseed(os.time()) dla zmienności, następnie wywołać math.random z dwoma argumentami:

math.randomseed(os.time())
print(math.random(1, 10)) -- Generuje losową liczbę całkowitą między 1 a 10

Przykładowy wynik może być 7. Znowu, wynik będzie się różnić przy każdym wykonaniu.

Ustawienie ziarna za pomocą math.randomseed jest kluczowe, ponieważ bez tego math.random mogłoby generować tę samą sekwencję liczb za każdym razem, gdy program jest uruchamiany. Zazwyczaj, ziarnowanie przy użyciu bieżącego czasu, os.time(), zapewnia różne sekwencje przy każdym wykonaniu.

Szczegółowe omówienie

Mechanizm leżący u podstaw generowania liczb losowych w Lua (i większości języków programowania) nie jest naprawdę losowy, ale pseudolosowy, generowany przez algorytm. Te pseudolosowe generatory liczb (PRNGs) są deterministyczne i wymagają ziarna do rozpoczęcia sekwencji generowania liczby. Wybór ziarnowania jest kluczowy dla jakości losowości, dlatego stosowanie bieżącego czasu jest powszechną praktyką.

Historycznie, możliwości generowania liczb losowych w Lua ewoluowały. Wcześniejsze wersje polegały na funkcji rand() biblioteki standardowej C, która różniła się jakością i wydajnością w zależności od implementacji. Obecna wersja Lua poprawia to, możliwie używając bardziej solidnych mechanizmów w zależności od leżącej u podstaw platformy, oferując większą spójność i użyteczność w generowaniu liczb losowych.

Dla projektów wymagających kryptograficznej losowości, wbudowana funkcjonalność Lua może nie wystarczyć z powodu deterministycznego charakteru PRNGs. W takich przypadkach, programiści często zwracają się ku zewnętrznym bibliotekom lub specyficznym dla systemu API, które mogą dostarczać nieterministyczne liczby losowe odpowiednie dla aplikacji wysokiego bezpieczeństwa.