Linux программирование в примерах

34 /* main --- выводит N различных граней кубиков */
35
36 int main(int argc, char **argv)
37 {
38 int nfaces;
39 int i, j, k;
40 char state[256];
41 time_t now;
42
 /* ... проверка args, вычисление nfaces, как раньше ... */
55
56 (void)time(&now); /* В качестве начального значения используются время дня и PID */
57 (void) initstate((unsigned int)(now + getpid), state, sizeof state);
58 (void)setstate(state);
59
60 for (i = 1; i <= nfaces; i++) {
61 j = random % 6; /* использовать диапазон 0 <= j <= 5 */
62 printf("+-------+\n");
63 for (k = 0; k < 3; k++)
64 printf("|%s|\n", die_faces[(j * 3) + k]);
65 printf("+-------+\n\n");
66 }
67
68 return 0;
69 }

Включение PID в состав начального значения гарантирует, что вы получите различные результаты, даже если две программы будут запушены в течение одной и той же секунды.

Поскольку она создает последовательности случайных чисел лучшего качества, random является более предпочтительной по сравнению с rand, и GNU/Linux и все современные системы Unix ее поддерживают.

12.6.3. Особые файлы /dev/random и /dev/urandom

Как rand, так и srandom являются генераторами псевдослучайных чисел. Их вывод для одного и того же начального значения является воспроизводимой последовательностью чисел. Некоторым приложениям, подобным криптографическим, необходимо, чтобы их случайные числа были действительно (более) случайными. С этой целью ядро Linux, также как различные BSD и коммерческие Unix системы предусматривают специальные файлы устройств, которые предоставляют доступ к «энтропийному пулу» случайных битов, которые ядро собирает от физических устройств и других источников. Из справочной страницы random(4):

/dev/random

[Байты, прочитанные из этого файла, находятся] внутри предполагаемого числа шумовых битов в энтропийном пуле, /dev/random должен подходить для использования в случаях, когда необходим высокий уровень случайности, таких, как одноразовая генерация ключа или блока памяти. Когда энтропийный пул пустой, чтение /dev/random будет блокироваться до тех пор, пока не будет собран дополнительный шум окружения.

/dev/urandom

[Это устройство будет] возвращать столько байтов, сколько затребовано. В результате, если нет достаточной энтропии в энтропийном пуле, возвращаемые значения теоретически уязвимы для криптографической атаки алгоритма, использованного драйвером. Знание того, как это сделать, недоступно в современной не секретной литературе, но теоретически возможно существование подобной атаки. Если для вашего приложения это представляет проблему, вместо этого используйте /dev/random.

Для большинства приложений чтения из /dev/urandom должно быть вполне достаточно. Если вы собираетесь написать криптографические алгоритмы высокого качества, следует сначала почитать о криптографии и случайности; не полагайтесь здесь на поверхностное представление! Вот еще одна наша программа для бросания костей, использующая /dev/urandom:

1 /* ch12-devrandom.с --- генерирует бросание костей, используя /dev/urandom. */
2
3 #include <stdio.h>
4 #include <fcntl.h>
5 #include <stdlib.h>
6
7 char *die_faces[] = { /* Управляет ASCII графика! */
 /* ... как ранее ... */
31 };
32
33 /* myrandom --- возвращает данные из /dev/urandom в виде unsigned long */
34
35 unsigned long myrandom(void)
36 {
37 static int fd = -1;
38 unsigned long data;
39
40 if (fd == -1)
41 fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY);
42
43 if (fd == -1 || read(fd, &data, sizeof data) <= 0)
44 return random; /* отступить */
45
46 return data;
47 }
48
49 /* main --- вывести N различных граней кубиков */
50
51 int main(int argc, char **argv)
52 {
53 int nfaces;
54 int i, j, k;
55
 /* ...проверка args, вычисление nfaces, как ранее... */
68
69 for (i = 1; i <= nfaces; i++) {
70 j = myrandom % 6; /* обеспечить диапазон 0 <= j <= 5 */
71 printf("+-------+\n");
72 for (k = 0; k < 3; k++)
73 printf("|%s|\n", die_faces[(j * 3) + k]);
74 printf("+-------+\n");
75 putchar('\n');
76 }
77
78 return 0;
79 }

Строки 35–47 предоставляют интерфейс вызова функции для /dev/urandom, читая каждый раз данные unsigned long. Издержками является один дескриптор файла, который остается открытым в течение жизни программы.

12.7. Расширения метасимволов

Три набора функции возрастающей сложности предусматривают возможность сопоставления с шаблонами групповых символов оболочки. Многим программам нужны такие библиотечные функции. Одним примером является find: 'find .
– name '*.с' -print'. Другим примером является опция – -exclude во многих программах, которая принимает шаблон файлов с групповыми символами для исключения из того или иного действия. В данном разделе по очереди рассматривается каждый набор функций.