使用arc4random_uniform ()

用法:

arc4random_uniform(someNumber: UInt32) -> UInt32

这将为您提供0到someNumber - 1范围内的随机整数。

UInt32的最大值为4,294,967,295(即2^32 - 1)。

例子:

抛硬币 让flip = arc4random_uniform(2) // 0或1 骰子滚 Let roll = arc4random_uniform(6) + 1 // 1 十月的任意一天 Let day = arc4random_uniform(31) + 1 // 1 90年代的任意一年 Let year = 1990 + arc4random_uniform(10)

一般形式:

let number = min + arc4random_uniform(max - min + 1)

其中number、max、min为UInt32。

是什么……

arc4random ()

你也可以通过使用arc4random()得到一个随机数，它会产生一个在0到2^32-1之间的UInt32。因此，要得到一个介于0和x-1之间的随机数，可以将其除以x并取余数。或者换句话说，使用余数运算符(%):

let number = arc4random() % 5 // 0...4

然而，这会产生轻微的模数偏差(参见这里和这里)，所以这就是为什么建议使用arc4random_uniform()。

从Int转换到Int

通常情况下，为了在Int和UInt32之间来回转换，这样做是很好的:

let number: Int = 10
let random = Int(arc4random_uniform(UInt32(number)))

但问题是，Int的范围是-2,147,483,648…2,147,483,647在32位系统和范围-9,223,372,036,854,775,808…9223,372,036,854,775,807在64位系统上。将其与0…4,294,967,295的UInt32范围进行比较。U (UInt32)表示无符号。

考虑以下错误:

UInt32(-1) // negative numbers cause integer overflow error
UInt32(4294967296) // numbers greater than 4,294,967,295 cause integer overflow error

所以你只需要确保你的输入参数是在UInt32范围内，你不需要输出是在这个范围之外。

对于0到n-1之间的随机整数，使用arc4random_uniform(n)。

let diceRoll = Int(arc4random_uniform(6) + 1)

将结果转换为Int，这样你就不必显式地将你的vars类型为UInt32(这看起来不像swifty)。

@jstn的回答很好，但有点啰嗦。Swift被称为面向协议的语言，因此我们可以通过为协议扩展添加默认实现，而不必为整数族中的每个类实现样板代码来实现相同的结果。

public extension ExpressibleByIntegerLiteral {
    public static func arc4random() -> Self {
        var r: Self = 0
        arc4random_buf(&r, MemoryLayout<Self>.size)
        return r
    }
}

现在我们可以做:

let i = Int.arc4random()
let j = UInt32.arc4random()

其他的整数类都是可以的。

这里有一个库可以很好地完成这项工作 https://github.com/thellimist/SwiftRandom

public extension Int {
    /// SwiftRandom extension
    public static func random(lower: Int = 0, _ upper: Int = 100) -> Int {
        return lower + Int(arc4random_uniform(UInt32(upper - lower + 1)))
    }
}

public extension Double {
    /// SwiftRandom extension
    public static func random(lower: Double = 0, _ upper: Double = 100) -> Double {
        return (Double(arc4random()) / 0xFFFFFFFF) * (upper - lower) + lower
    }
}

public extension Float {
    /// SwiftRandom extension
    public static func random(lower: Float = 0, _ upper: Float = 100) -> Float {
        return (Float(arc4random()) / 0xFFFFFFFF) * (upper - lower) + lower
    }
}

public extension CGFloat {
    /// SwiftRandom extension
    public static func random(lower: CGFloat = 0, _ upper: CGFloat = 1) -> CGFloat {
        return CGFloat(Float(arc4random()) / Float(UINT32_MAX)) * (upper - lower) + lower
    }
}

下面的代码将产生一个0到255之间的安全随机数:

extension UInt8 {
  public static var random: UInt8 {
    var number: UInt8 = 0
    _ = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, 1, &number)
    return number
  }
}

你这样称呼它:

print(UInt8.random)

对于更大的数字，它会变得更复杂。 这是我能想到的最好的:

extension UInt16 {
  public static var random: UInt16 {
    let count = Int(UInt8.random % 2) + 1
    var numbers = [UInt8](repeating: 0, count: 2)
    _ = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, count, &numbers)
    return numbers.reversed().reduce(0) { $0 << 8 + UInt16($1) }
  }
}

extension UInt32 {
  public static var random: UInt32 {
    let count = Int(UInt8.random % 4) + 1
    var numbers = [UInt8](repeating: 0, count: 4)
    _ = SecRandomCopyBytes(kSecRandomDefault, count, &numbers)
    return numbers.reversed().reduce(0) { $0 << 8 + UInt32($1) }
  }
}

这些方法使用一个额外的随机数来确定有多少uint8将被用于创建随机数。最后一行将[UInt8]转换为UInt16或UInt32。

我不知道后两个是否还算真正的随机，但你可以根据自己的喜好进行调整:)

从Swift 4.2开始

有一组新的api:

let randomIntFrom0To10 = Int.random(in: 0 ..< 10)
let randomDouble = Double.random(in: 1 ... 10)

所有数字类型现在都有random(in:)方法，该方法接受range。 它返回一个在该范围内均匀分布的数字。

博士TL;

那么，“好”的旧方法有什么错呢?

你必须使用导入的C api(它们在不同平台之间是不同的)。 而且……

如果我告诉你随机并不是那么随机呢?

如果您使用arc4random()(计算余数)，如arc4random() % aNumber，结果不是均匀分布在0和aNumber之间。有一个问题叫做模偏倚。

模的偏见

通常，该函数生成一个0到MAX之间的随机数(取决于类型等)。举个简单的例子，假设最大的数字是7，你关心的是一个范围为0 ..< 2(或者间隔[0,3)，如果你喜欢的话)。

单个数字的概率为:

0: 3/8 = 37.5% 1: 3/8 = 37.5% 2: 2/8 = 25%

换句话说，你更有可能得到0或1而不是2。 当然，请记住，这是非常简化的，MAX数字要高得多，使其更加“公平”。

Swift 4.2中的SE-0202 -随机统一解决了这个问题