original/man3/random.3

   1 .\" Copyright 1993 David Metcalfe (david@prism.demon.co.uk)
   2 .\"
   3 .\" %%%LICENSE_START(VERBATIM)
   4 .\" Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
   5 .\" manual provided the copyright notice and this permission notice are
   6 .\" preserved on all copies.
   7 .\"
   8 .\" Permission is granted to copy and distribute modified versions of this
   9 .\" manual under the conditions for verbatim copying, provided that the
  10 .\" entire resulting derived work is distributed under the terms of a
  11 .\" permission notice identical to this one.
  12 .\"
  13 .\" Since the Linux kernel and libraries are constantly changing, this
  14 .\" manual page may be incorrect or out-of-date.  The author(s) assume no
  15 .\" responsibility for errors or omissions, or for damages resulting from
  16 .\" the use of the information contained herein.  The author(s) may not
  17 .\" have taken the same level of care in the production of this manual,
  18 .\" which is licensed free of charge, as they might when working
  19 .\" professionally.
  20 .\"
  21 .\" Formatted or processed versions of this manual, if unaccompanied by
  22 .\" the source, must acknowledge the copyright and authors of this work.
  23 .\" %%%LICENSE_END
  24 .\"
  25 .\" References consulted:
  26 .\"     Linux libc source code
  27 .\"     Lewine's _POSIX Programmer's Guide_ (O'Reilly & Associates, 1991)
  28 .\"     386BSD man pages
  29 .\" Modified Sun Mar 28 00:25:51 1993, David Metcalfe
  30 .\" Modified Sat Jul 24 18:13:39 1993 by Rik Faith (faith@cs.unc.edu)
  31 .\" Modified Sun Aug 20 21:47:07 2000, aeb
  32 .\"
  33 .TH RANDOM 3  2015-02-01 "GNU" "Linux Programmer's Manual"
  34 .SH NAME
  35 random, srandom, initstate, setstate \- random number generator
  36 .SH SYNOPSIS
  37 .nf
  38 .B #include <stdlib.h>
  39 .sp
  40 .B long int random(void);
  41
  42 .BI "void srandom(unsigned int " seed );
  43
  44 .BI "char *initstate(unsigned int " seed ", char *" state ", size_t " n );
  45 .br
  46 .BI "char *setstate(char *" state );
  47 .fi
  48 .sp
  49 .in -4n
  50 Feature Test Macro Requirements for glibc (see
  51 .BR feature_test_macros (7)):
  52 .in
  53 .sp
  54 .ad l
  55 .BR random (),
  56 .BR srandom (),
  57 .BR initstate (),
  58 .BR setstate ():
  59 .RS 4
  60 _SVID_SOURCE || _BSD_SOURCE || _XOPEN_SOURCE\ >=\ 500 ||
  61 _XOPEN_SOURCE\ &&\ _XOPEN_SOURCE_EXTENDED
  62 .RE
  63 .ad
  64 .SH DESCRIPTION
  65 The
  66 .BR random ()
  67 function uses a nonlinear additive feedback random
  68 number generator employing a default table of size 31 long integers to
  69 return successive pseudo-random numbers in
  70 the range from 0 to \fBRAND_MAX\fR.
  71 The period of this random number generator is very large, approximately
  72 .IR "16\ *\ ((2^31)\ \-\ 1)" .
  73 .PP
  74 The
  75 .BR srandom ()
  76 function sets its argument as the seed for a new
  77 sequence of pseudo-random integers to be returned by
  78 .BR random ().
  79 These sequences are repeatable by calling
  80 .BR srandom ()
  81 with the same
  82 seed value.
  83 If no seed value is provided, the
  84 .BR random ()
  85 function
  86 is automatically seeded with a value of 1.
  87 .PP
  88 The
  89 .BR initstate ()
  90 function allows a state array \fIstate\fP to
  91 be initialized for use by
  92 .BR random ().
  93 The size of the state array
  94 \fIn\fP is used by
  95 .BR initstate ()
  96 to decide how sophisticated a
  97 random number generator it should use\(emthe larger the state array,
  98 the better the random numbers will be.
  99 \fIseed\fP is the seed for the
 100 initialization, which specifies a starting point for the random number
 101 sequence, and provides for restarting at the same point.
 102 .PP
 103 The
 104 .BR setstate ()
 105 function changes the state array used by the
 106 .BR random ()
 107 function.
 108 The state array \fIstate\fP is used for
 109 random number generation until the next call to
 110 .BR initstate ()
 111 or
 112 .BR setstate ().
 113 \fIstate\fP must first have been initialized
 114 using
 115 .BR initstate ()
 116 or be the result of a previous call of
 117 .BR setstate ().
 118 .SH RETURN VALUE
 119 The
 120 .BR random ()
 121 function returns a value between 0 and
 122 .BR RAND_MAX .
 123 The
 124 .BR srandom ()
 125 function returns no value.
 126
 127 The
 128 .BR initstate ()
 129 function returns a pointer to the previous state array.
 130 On error,
 131 .I errno
 132 is set to indicate the cause.
 133
 134 On success,
 135 .BR setstate ()
 136 returns a pointer to the previous state array.
 137 On error, it returns NULL, with
 138 .I errno
 139 set to indicate the cause of the error.
 140 .SH ERRORS
 141 .TP
 142 .B EINVAL
 143 The
 144 .I state
 145 argument given to
 146 .BR setstate ()
 147 was NULL.
 148 .TP
 149 .B EINVAL
 150 A state array of less than 8 bytes was specified to
 151 .BR initstate ().
 152 .SH ATTRIBUTES
 153 .SS Multithreading (see pthreads(7))
 154 The
 155 .BR random (),
 156 .BR srandom (),
 157 .BR initstate (),
 158 and
 159 .BR setstate ()
 160 functions are thread-safe.
 161 .SH CONFORMING TO
 162 4.3BSD, POSIX.1-2001.
 163 .SH NOTES
 164 Current "optimal" values for the size of the state array \fIn\fP are
 165 8, 32, 64, 128, and 256 bytes; other amounts will be rounded down to
 166 the nearest known amount.
 167 Using less than 8 bytes will cause an
 168 error.
 169 .PP
 170 This function should not be used in cases where multiple threads use
 171 .BR random ()
 172 and the behavior should be reproducible.
 173 Use
 174 .BR random_r (3)
 175 for that purpose.
 176 .PP
 177 Random-number generation is a complex topic.
 178 .I Numerical Recipes in C: The Art of Scientific Computing
 179 (William H. Press, Brian P. Flannery, Saul A. Teukolsky, William
 180 T. Vetterling; New York: Cambridge University Press, 2007, 3rd ed.)
 181 provides an excellent discussion of practical random-number generation
 182 issues in Chapter 7 (Random Numbers).
 183 .PP
 184 For a more theoretical discussion which also covers many practical issues
 185 in depth, see Chapter 3 (Random Numbers) in Donald E. Knuth's
 186 .IR "The Art of Computer Programming" ,
 187 volume 2 (Seminumerical Algorithms), 2nd ed.; Reading, Massachusetts:
 188 Addison-Wesley Publishing Company, 1981.
 189 .SH BUGS
 190 According to POSIX,
 191 .BR initstate ()
 192 should return NULL on error.
 193 In the glibc implementation,
 194 .I errno
 195 is (as specified) set on error, but the function does not return NULL.
 196 .\" http://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=15380
 197 .SH SEE ALSO
 198 .BR drand48 (3),
 199 .BR getrandom (2),
 200 .BR rand (3),
 201 .BR random_r (3),
 202 .BR srand (3)
 203 .SH COLOPHON
 204 This page is part of release 3.79 of the Linux
 205 .I man-pages
 206 project.
 207 A description of the project,
 208 information about reporting bugs,
 209 and the latest version of this page,
 210 can be found at
 211 \%http://www.kernel.org/doc/man\-pages/.