cgroups.7: wfix
[man-pages.git] / man3 / random.3
blob76b076f4257107a05976161ca46cbb2cbd37b7fc
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14 .\" manual page may be incorrect or out-of-date.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  2019-03-06 "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 .PP
40 .B long int random(void);
41 .PP
42 .BI "void srandom(unsigned int " seed );
43 .PP
44 .BI "char *initstate(unsigned int " seed ", char *" state ", size_t " n );
45 .PP
46 .BI "char *setstate(char *" state );
47 .fi
48 .PP
49 .in -4n
50 Feature Test Macro Requirements for glibc (see
51 .BR feature_test_macros (7)):
52 .in
53 .PP
54 .ad l
55 .BR random (),
56 .BR srandom (),
57 .BR initstate (),
58 .BR setstate ():
59 .RS 4
60 _XOPEN_SOURCE\ >=\ 500
61 .\"    || _XOPEN_SOURCE\ &&\ _XOPEN_SOURCE_EXTENDED
62     || /* Glibc since 2.19: */ _DEFAULT_SOURCE
63     || /* Glibc versions <= 2.19: */ _SVID_SOURCE || _BSD_SOURCE
64 .RE
65 .ad
66 .SH DESCRIPTION
67 The
68 .BR random ()
69 function uses a nonlinear additive feedback random
70 number generator employing a default table of size 31 long integers to
71 return successive pseudo-random numbers in
72 the range from 0 to \fBRAND_MAX\fR.
73 The period of this random number generator is very large, approximately
74 .IR "16\ *\ ((2^31)\ \-\ 1)" .
75 .PP
76 The
77 .BR srandom ()
78 function sets its argument as the seed for a new
79 sequence of pseudo-random integers to be returned by
80 .BR random ().
81 These sequences are repeatable by calling
82 .BR srandom ()
83 with the same
84 seed value.
85 If no seed value is provided, the
86 .BR random ()
87 function
88 is automatically seeded with a value of 1.
89 .PP
90 The
91 .BR initstate ()
92 function allows a state array \fIstate\fP to
93 be initialized for use by
94 .BR random ().
95 The size of the state array
96 \fIn\fP is used by
97 .BR initstate ()
98 to decide how sophisticated a
99 random number generator it should use\(emthe larger the state array,
100 the better the random numbers will be.
101 Current "optimal" values for the size of the state array \fIn\fP are
102 8, 32, 64, 128, and 256 bytes; other amounts will be rounded down to
103 the nearest known amount.
104 Using less than 8 bytes results in an error.
105 \fIseed\fP is the seed for the
106 initialization, which specifies a starting point for the random number
107 sequence, and provides for restarting at the same point.
110 .BR setstate ()
111 function changes the state array used by the
112 .BR random ()
113 function.
114 The state array \fIstate\fP is used for
115 random number generation until the next call to
116 .BR initstate ()
118 .BR setstate ().
119 \fIstate\fP must first have been initialized
120 using
121 .BR initstate ()
122 or be the result of a previous call of
123 .BR setstate ().
124 .SH RETURN VALUE
126 .BR random ()
127 function returns a value between 0 and
128 .BR RAND_MAX .
130 .BR srandom ()
131 function returns no value.
134 .BR initstate ()
135 function returns a pointer to the previous state array.
136 On error,
137 .I errno
138 is set to indicate the cause.
140 On success,
141 .BR setstate ()
142 returns a pointer to the previous state array.
143 On error, it returns NULL, with
144 .I errno
145 set to indicate the cause of the error.
146 .SH ERRORS
148 .B EINVAL
150 .I state
151 argument given to
152 .BR setstate ()
153 was NULL.
155 .B EINVAL
156 A state array of less than 8 bytes was specified to
157 .BR initstate ().
158 .SH ATTRIBUTES
159 For an explanation of the terms used in this section, see
160 .BR attributes (7).
162 allbox;
163 lbw23 lb lb
164 l l l.
165 Interface       Attribute       Value
167 .BR random (),
168 .BR srandom (),
170 .BR initstate (),
171 .BR setstate ()
172 T}      Thread safety   MT-Safe
174 .SH CONFORMING TO
175 POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, 4.3BSD.
176 .SH NOTES
178 .BR random ()
179 function should not be used in multithreaded programs
180 where reproducible behavior is required.
182 .BR random_r (3)
183 for that purpose.
185 Random-number generation is a complex topic.
186 .I Numerical Recipes in C: The Art of Scientific Computing
187 (William H.\& Press, Brian P.\& Flannery, Saul A.\& Teukolsky, William
188 T.\& Vetterling; New York: Cambridge University Press, 2007, 3rd ed.)
189 provides an excellent discussion of practical random-number generation
190 issues in Chapter 7 (Random Numbers).
192 For a more theoretical discussion which also covers many practical issues
193 in depth, see Chapter 3 (Random Numbers) in Donald E.\& Knuth's
194 .IR "The Art of Computer Programming" ,
195 volume 2 (Seminumerical Algorithms), 2nd ed.; Reading, Massachusetts:
196 Addison-Wesley Publishing Company, 1981.
197 .SH BUGS
198 According to POSIX,
199 .BR initstate ()
200 should return NULL on error.
201 In the glibc implementation,
202 .I errno
203 is (as specified) set on error, but the function does not return NULL.
204 .\" http://sourceware.org/bugzilla/show_bug.cgi?id=15380
205 .SH SEE ALSO
206 .BR getrandom (2),
207 .BR drand48 (3),
208 .BR rand (3),
209 .BR random_r (3),
210 .BR srand (3)