C:
Gerando números aleatórios

Como fazer:

Em C, números aleatórios podem ser gerados usando a função rand(), que faz parte da biblioteca padrão do C <stdlib.h>. Por padrão, rand() produz números pseudoaleatórios no intervalo de 0 a RAND_MAX (uma constante definida em <stdlib.h>). Para ter mais controle sobre o intervalo, os programadores podem manipular a saída de rand().

Aqui está um exemplo simples de geração de um número aleatório entre 0 e 99:

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

int main() {
    // Sementeia o gerador de números aleatórios
    srand((unsigned) time(NULL));

    // Gera um número aleatório entre 0 e 99
    int randomNumber = rand() % 100;

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

    return 0;
}

A saída do exemplo pode variar a cada vez que você executa este programa:

Número Aleatório: 42

Para gerar números aleatórios em um intervalo diferente, você pode ajustar o operador de módulo (%) de acordo. Por exemplo, rand() % 10 gera números de 0 a 9.

É importante notar que semear o gerador de números pseudoaleatórios (srand()) com o tempo atual (time(NULL)) garante sequências diferentes de números aleatórios a cada execução do programa. Sem a semeadura (srand()), rand() produziria a mesma sequência de números todas as vezes que o programa fosse executado.

Aprofundamento

A função rand() e seu par para semeadura srand() fazem parte da biblioteca padrão do C há décadas. Eles são baseados em algoritmos que geram sequências de números que apenas parecem ser aleatórios—daí o termo “pseudoaleatórios”. O algoritmo subjacente em rand() é tipicamente um gerador linear congruencial (LCG).

Embora rand() e srand() sejam suficientes para muitas aplicações, eles têm limitações conhecidas, especialmente no que diz respeito à qualidade da aleatoriedade e à potencial previsibilidade. Para aplicações que exigem aleatoriedade de alta qualidade, como operações criptográficas, alternativas como /dev/random ou /dev/urandom (em sistemas semelhantes ao Unix), ou APIs fornecidas por bibliotecas criptográficas, devem ser consideradas.

Com a introdução do C11, o padrão ISO C incluiu um novo cabeçalho, <stdatomic.h>, oferecendo um controle mais refinado para operações concorrentes, mas não diretamente relacionado à aleatoriedade. Para verdadeira aleatoriedade em C, desenvolvedores muitas vezes recorrem a bibliotecas específicas da plataforma ou externas que oferecem algoritmos melhores ou fazem uso de fontes de entropia de hardware.

Lembre-se, enquanto rand() serve como um meio simples e acessível para gerar números pseudoaleatórios, seus usos em aplicações modernas são limitados pela qualidade e previsibilidade de sua saída. Quando soluções mais robustas são necessárias, especialmente para aplicações conscientes da segurança, explorar além da biblioteca padrão é altamente recomendado.