C 语言中生成随机数：/dev/random 和 /dev/urandom 的使用指南

Linux

2024-03-08 22:46:19

在 C 中生成随机数：使用 /dev/random 和 /dev/urandom

简介

在 C 编程中，经常需要生成随机数。有两种特殊设备可以用来生成高质量的随机数：/dev/random 和 /dev/urandom。本指南将介绍如何使用它们来满足您的随机数需求。

/dev/random 与 /dev/urandom

/dev/random 是一个阻塞设备，这意味着它将在随机数生成器准备好时才返回。因此，从 /dev/random 中读取随机数可能会导致程序阻塞。但 /dev/random 提供了非常强大的随机性。

/dev/urandom 是一个非阻塞设备，这意味着它将立即返回一个伪随机数。使用 /dev/urandom 时不会出现程序阻塞，但它的随机性不如 /dev/random。

使用步骤

1. 打开设备

使用 open() 函数打开 /dev/random 或 /dev/urandom 设备：

int fd = open("/dev/random", O_RDONLY);
if (fd == -1) {
    perror("open");
    exit(1);
}

2. 读取随机数

使用 read() 函数从设备中读取随机数：

char buf[16];
int n = read(fd, buf, sizeof(buf));
if (n == -1) {
    perror("read");
    exit(1);
}

3. 使用随机数

读取随机数后，就可以将其用于需要随机性的任务中。

4. 关闭设备

完成后，记得关闭设备：

close(fd);

示例代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY);
    if (fd == -1) {
        perror("open");
        exit(1);
    }

    char buf[16];
    int n = read(fd, buf, sizeof(buf));
    if (n == -1) {
        perror("read");
        exit(1);
    }

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%02x", buf[i]);
    }

    printf("\n");

    close(fd);

    return 0;
}