C++:
Генерація випадкових чисел

Як це зробити:

Щоб генерувати випадкові числа в C++, вам зазвичай потрібно використовувати заголовочний файл <random>, що був введений у C++11, який пропонує широкий спектр можливостей для генерації випадкових чисел з різних розподілів.

#include <iostream>
#include <random>

int main() {
    // Ініціалізація генератора випадкових чисел
    std::random_device rd;  
    std::mt19937 gen(rd()); 

    // Визначення діапазону [0, 99] включно
    std::uniform_int_distribution<> distrib(0, 99); 

    // Генерація та виведення 5 випадкових чисел у заданому діапазоні
    for(int n=0; n<5; ++n)
        std::cout << distrib(gen) << ' ';
    return 0;
}

Цей приклад коду ініціалізує генератор випадкових чисел Mersenne Twister з насінням від std::random_device. Потім він визначає рівномірний розподіл цілих чисел у діапазоні [0, 99] і, нарешті, виводить 5 випадкових чисел з цього розподілу.

Вивід прикладу може виглядати так, але майте на увазі, що кожен запуск, ймовірно, дасть різні результати:

45 67 32 23 88

Поглиблений аналіз:

Історично, генерація випадкових чисел в C++ сильно залежала від функції rand() та функції для встановлення початкового значення srand(), які знаходяться у заголовочному файлі <cstdlib>. Однак, цей підхід часто критикували за його брак уніформності та передбачуваності в розподілі генерованих чисел.

Введення заголовочного файлу <random> у C++11 ознаменувало значне поліпшення, пропонуючи складну систему для виробництва випадкових чисел. Засоби, що надаються, включають різноманітні механізми (як-от std::mt19937 для Mersenne Twister) та розподіли (як-от std::uniform_int_distribution для рівномірного розподілу цілих чисел), які можна комбінувати для задоволення специфічних потреб програміста, призводячи до більш передбачуваної поведінки, кращої продуктивності та більшої гнучкості.

Хоча бібліотека <random> набагато краща за старий підхід rand(), варто зауважити, що генерація справді випадкових чисел – особливо для криптографічних цілей – все ще потребує додаткових розглядів. Для криптографічних застосувань слід використовувати бібліотеки, спеціально розроблені для безпеки, які часто використовують джерела ентропії апаратного забезпечення.