在Objective-C中生成随机数

我主要是Java主管，并且我想要一种生成0到74之间的伪随机数的方法。在Java中，我将使用以下方法：

Random.nextInt(74)

我对讨论种子或真正的随机性不感兴趣，而只关注您如何在Objective-C中完成相同的任务。我曾搜寻过Google，但似乎有很多不同且相互冲突的信息。

您应该使用该arc4random_uniform()功能。它使用了一种高级算法rand。您甚至不需要设置种子。

#include <stdlib.h>
// ...
// ...
int r = arc4random_uniform(74);

该arc4random手册页：

NAME
     arc4random, arc4random_stir, arc4random_addrandom -- arc4 random number generator

LIBRARY
     Standard C Library (libc, -lc)

SYNOPSIS
     #include <stdlib.h>

     u_int32_t
     arc4random(void);

     void
     arc4random_stir(void);

     void
     arc4random_addrandom(unsigned char *dat, int datlen);

DESCRIPTION
     The arc4random() function uses the key stream generator employed by the arc4 cipher, which uses 8*8 8
     bit S-Boxes.  The S-Boxes can be in about (2**1700) states.  The arc4random() function returns pseudo-
     random numbers in the range of 0 to (2**32)-1, and therefore has twice the range of rand(3) and
     random(3).

     The arc4random_stir() function reads data from /dev/urandom and uses it to permute the S-Boxes via
     arc4random_addrandom().

     There is no need to call arc4random_stir() before using arc4random(), since arc4random() automatically
     initializes itself.

EXAMPLES
     The following produces a drop-in replacement for the traditional rand() and random() functions using
     arc4random():

           #define foo4random() (arc4random() % ((unsigned)RAND_MAX + 1))

使用该arc4random_uniform(upper_bound)函数生成范围内的随机数。以下将生成一个介于0和73之间（含0和73）的数字。

arc4random_uniform(74)

arc4random_uniform(upper_bound)避免手册页中所述的模偏差：

arc4random_uniform（）将返回小于upper_bound的均匀分布的随机数。建议在诸如``arc4random（）％upper_bound''之类的结构上使用arc4random_uniform（），因为当上限不是2的幂时，它会避免“取模偏差 ”。

和C一样，你会做

#include <time.h>
#include <stdlib.h>
...
srand(time(NULL));
int r = rand() % 74;

（假设您的意思是包括0但不包括74，这是您的Java示例所做的事情）

编辑：随意替代random()或arc4random()为rand()（这是，正如其他人指出的那样，很苏茨基）。

我以为我可以添加在许多项目中使用的方法。

- (NSInteger)randomValueBetween:(NSInteger)min and:(NSInteger)max {
    return (NSInteger)(min + arc4random_uniform(max - min + 1));
}

如果最终在许多文件中使用它，我通常会声明一个宏为

#define RAND_FROM_TO(min, max) (min + arc4random_uniform(max - min + 1))

例如

NSInteger myInteger = RAND_FROM_TO(0, 74) // 0, 1, 2,..., 73, 74

注意：仅适用于iOS 4.3 / OS X v10.7（Lion）和更高版本

这将为您提供0到47之间的浮点数

float low_bound = 0;      
float high_bound = 47;
float rndValue = (((float)arc4random()/0x100000000)*(high_bound-low_bound)+low_bound);

或者只是

float rndValue = (((float)arc4random()/0x100000000)*47);

上下限也可以是负数。下面的示例代码为您提供-35.76到+12.09之间的随机数

float low_bound = -35.76;      
float high_bound = 12.09;
float rndValue = (((float)arc4random()/0x100000000)*(high_bound-low_bound)+low_bound);

将结果转换为舍入整数值：

int intRndValue = (int)(rndValue + 0.5);

根据rand（3）的手册页，rand（3）函数已被random（3）淘汰。这是由于rand（）的低12位经过循环模式这一事实。要获得随机数，只需通过使用无符号种子调用srandom（）来为生成器添加种子，然后调用random（）即可。因此，上面的代码等效于

#import <stdlib.h>
#import <time.h>

srandom(time(NULL));
random() % 74;

您只需要在程序中调用srandom（）一次，除非您想更改种子。尽管您说过您不想讨论真正的随机值，但rand（）是一个非常糟糕的随机数生成器，并且random（）仍会遭受模偏差，因为它将生成介于0和RAND_MAX之间的数字。因此，例如，如果RAND_MAX为3，并且您想要一个介于0和2之间的随机数，那么获得0的可能性是1或2的两倍。

更好地使用arc4random_uniform。但是，此功能在iOS 4.3以下不可用。幸运的是，iOS会在运行时而不是在编译时绑定此符号（因此，请勿使用#if预处理程序指令检查其是否可用）。

确定是否arc4random_uniform可用的最佳方法是执行以下操作：

#include <stdlib.h>

int r = 0;
if (arc4random_uniform != NULL)
    r = arc4random_uniform (74);
else
    r = (arc4random() % 74);

我编写了自己的随机数实用程序类，以便可以使用Java中的Math.random（）函数。它只有两个功能，并且全部用C编写。

头文件：

//Random.h
void initRandomSeed(long firstSeed);
float nextRandomFloat();

实施文件：

//Random.m
static unsigned long seed;

void initRandomSeed(long firstSeed)
{ 
    seed = firstSeed;
}

float nextRandomFloat()
{
    return (((seed= 1664525*seed + 1013904223)>>16) / (float)0x10000);
}

这是生成伪随机数的一种非常经典的方法。在我的应用程序委托中，我调用：

#import "Random.h"

- (void)applicationDidFinishLaunching:(UIApplication *)application
{
    initRandomSeed( (long) [[NSDate date] timeIntervalSince1970] );
    //Do other initialization junk.
}

然后，我只是说：

float myRandomNumber = nextRandomFloat() * 74;

请注意，此方法返回介于0.0f（含）和1.0f（不含）之间的随机数。

已经有一些很好的，清晰的答案，但是这个问题要求一个0到74之间的随机数。使用：

arc4random_uniform(75)

从iOS 9和OS X 10.11开始，您可以使用新的GameplayKit类以多种方式生成随机数。

您有四种来源类型可供选择：常规随机来源（未命名，由系统决定其作用），线性同余，ARC4和Mersenne Twister。这些会生成随机的整数，浮点数和布尔值。

在最简单的级别上，您可以从系统内置的随机源生成一个随机数，如下所示：

NSInteger rand = [[GKRandomSource sharedRandom] nextInt];

生成的数字介于-2,147,483,648和2,147,483,647之间。如果您希望数字介于0到上限（不包括上限）之间，请使用以下代码：

NSInteger rand6 = [[GKRandomSource sharedRandom] nextIntWithUpperBound:6];

GameplayKit内置了一些方便的构造函数，可以与骰子一起使用。例如，您可以像这样滚动六边形模具：

GKRandomDistribution *d6 = [GKRandomDistribution d6];
[d6 nextInt];

另外，您可以使用来塑造随机分布GKShuffledDistribution。

生成0到99之间的随机数：

int x = arc4random()%100;

生成500到1000之间的随机数：

int x = (arc4random()%501) + 500;

//以下示例将生成一个介于0和73之间的数字。

int value;
value = (arc4random() % 74);
NSLog(@"random number: %i ", value);

//In order to generate 1 to 73, do the following:
int value1;
value1 = (arc4random() % 73) + 1;
NSLog(@"random number step 2: %i ", value1);

输出：

• 随机数：72

• 随机数第2步：52

对于游戏开发者，请使用random（）生成随机数。比使用arc4random（）快至少5倍。当使用全部random（）生成随机数时，模数偏差不是问题，尤其是对于游戏而言。确保先播种。在AppDelegate中调用srandomdev（）。以下是一些辅助功能：

static inline int random_range(int low, int high){ return (random()%(high-low+1))+low;}
static inline CGFloat frandom(){ return (CGFloat)random()/UINT32_C(0x7FFFFFFF);}
static inline CGFloat frandom_range(CGFloat low, CGFloat high){ return (high-low)*frandom()+low;}