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== Números aleatorios. ==

En determinadas ocasiones hace falta tener unos ciertos valores aleatorios, por ejemplo a la hora de programar juegos. En los juegos, muchas veces, hace falta elegir al azar qué carta se va a levantar, dónde se va a poner la mina, etc. Para tomar este tipo de decisiones hacen falta unos valores aleatorios, o sea, al azar o que se acerquen mucho a ello. Por esta necesidad es que se ha implementado en GLib™ la librería gran.h, que consiste en una estructura de datos GRand y un conjunto de funciones. Estas funciones sirven para inicializar la estructura GRand, darle valores iniciales y obtener números aleatorios de distintos tipos.

Lo de los tipos es en el sentido más informático de la palabra, porque todos son números aleatorios igualmente, con la diferencia de que en unos se obtiene un guint32, gdouble, gboolean (este último, evidentemente no es un número, es un booleano). Después algunas funciones establecen rangos para los números. Vamos, un número aleatorio entre el X y el Y.

Cuando se habla de números pseudoaleatorios, hay que hablar irremediablemente de dos conceptos: PRNG(generador de números pseudo aleatorios) y "semilla".

Un PRNG no es más que una estructura de datos con unos algoritmos asociados que, a partir de un valor inicial, genera secuencias de números en un orden, aparentemente aleatorio o, lo que es lo mismo, al azar y es aparentemente porque no es real; si se tuviera la tecnología y el tiempo suficiente, se podría encontrar un cierto orden lógico en las secuencias y predecirlas, pero eso es otro tema; a los efectos, serán considerados como realmente aleatorios.

En el caso de GLIB™, este PRNG, será GRand, que es una estructura que, aunque oculta a la visión del programador, es usada internamente por las funciones de la librería grand.h.

El otro concepto es el de semilla. La semilla, no es más que ese valor inicial del que se hablaba antes. Un valor, a ser posible, bastante aleatorio en sí mismo. Para conseguir esta aleatoriedad, lo que se hace es pasarle este valor a la función correspondiente. En caso de que no se quiera pasar la semilla, el constructor de GRand, g_rand_new(), se encargará de obtener un valor aleatorio de /dev/urandom, si existe, o la hora actual si no existiera.

Para usar este generador de números pseudo aleatorios, es necesario incluir la librería grand.h.

<pre>
#include <grand.h>
</pre>


Para obtener números aleatorios rápidamente se pueden usar las siguientes funciones:

<pre>
void g_random_set_seed(semilla);

guint32 semilla;
</pre>


Con esta función se establece la semilla para la generación de aleatorios. Estableciendo esta semilla con un mismo número cada vez que se ejecute nuestro código, se obtendrá el mismo resultado para los números aleatorios que generemos. Si se desea que los aleatorios no coincidan nunca no estableceremos la semilla.

<pre>
gboolean g_random_boolean();
;
</pre>


Con esta función, se obtiene un booleano aleatorio.

<pre>
guint32 g_random_int();
void;
</pre>


Se obtiene un gunt32 distribuido sobre el rango [0..2^32-1].

<pre>
gint32 g_random_int_range(principio, end);

gint32 principio;
gint32 end;
</pre>


Se obtiene un gint32 distribuido sobre el rango [principio..fin-1].

<pre>
gdouble g_random_double();

void;
</pre>


Se obtiene un gdouble distribuido sobre el rango [0..1).

<pre>
gdouble g_random_double_range(principio, fin);

gdouble principio;
gdouble fin;
</pre>


Se obtiene un gdouble distribuido sobre el rango[principio..fin).

En todos estos casos, internamente, se ha hecho uso de un tipo de dato: GRand. Si lo que necesitamos es obtener una serie de números aleatorios reproducibles, será una mejor opción trabajar directamente con este dato.

La manera de hacerlo es crear primero un GRand y después trabajar con las funciones del tipo g_rand*.

<pre>
GRand *g_rand_new();

void;
</pre>


Crea un nuevo GRand. Los números aleatorios necesitan una semilla para inicializarse, pero en esta función no se le pasa ninguna, así que se tomaría como semilla un valor de /dev/urandom, si existe, o la hora actual.

<pre>
GRand *g_rand_new_with_seed(semilla);

guint32 semilla;
</pre>


En este caso se crea un GRand usando una semilla.

<pre>
void g_rand_set_seed(rand, semilla);

GRand *rand;
guint32 semilla;
</pre>


Con esta función se establece una nueva semilla a un GRand.

<pre>
void g_rand_free(rand);

GRand *rand;
</pre>


Libera la memoria usada por un GRand.

<pre>
gboolean g_rand_boolean(rand);

GRand *rand;
</pre>


Devuelve el siguiente booleano aleatorio desde rand.

<pre>
guint32 g_rand_int(rand);

GRand *rand;
</pre>


Devuelve el siguiente guint32 aleatorio desde rand entre los valores [0..2^32-1].

<pre>
gint32 g_rand_int_range(rand, principio, fin);	 

GRand *rand;
gint32 principio;
gint32 fin;
</pre>


Devuelve el siguiente gint32 aleatorio desde rand entre los valores [principio..fin-1].

<pre>
gdouble g_rand_double(rand);

GRand *rand;
</pre>


Devuelve el siguiente gdouble aleatorio desde rand entre los valores [0..1).

<pre>
gdouble g_rand_double_range(rand, principio, fin);

GRand *rand;
gint32 principio;
gint32 fin;
</pre>


Devuelve el siguiente gdouble aleatorio desde rand entre los valores [principio..fin).

Con estas funciones se pueden obtener números o series de números pseudoaleatorios, de una manera rápida y fácil. Además con la ventaja añadida que ofrece GLIB™ de la portabilidad.
Funciones de información sobre entorno.

Muchas veces, en los desarrollos de software, es necesario conocer e interactuar con información del entorno en el cual se esté trabajando. Por ejemplo, en un momento dado, podría ser necesario conocer información del usuario como su nombre, su directorio de trabajo o el directorio donde se pueda almacenar información temporal. Para todas estas acciones e incluso algunas más, se dispone de las siguientes funciones.

<pre>
gchar* g_get_user_name ();
void;

gchar* g_get_home_dir ();
void;

gchar* g_get_tmp_dir();
void;

gchar* g_get_current_dir();
void;
</pre>


Después de haber visto la sintaxis de estas funciones no debe ser muy difícil imaginarse para qué sirve cada una, pero por si queda alguna duda, la primera devolverá el nombre del usuario que esté ejecutando el programa en ese momento; la segunda, su directorio de trabajo; la tercera, el directorio temporal habilitado en su sistema para ese fin y la última función nos devolverá el directorio en el que se esté trabajando actualmente.

Estas funciones nos pueden resultar útiles, pero para aquellos que provengan del universo UNIX™ o GNU/Linux™ puede que no les sea suficiente. Esto es debido a que, en este tipo de sistemas operativos, el uso de variables de entorno en sus diferentes shells es muy extendido y en un momento dado, les interesaría recurrir a ellas. Para ello está la función g_getenv. La cual es realmente agradable de usar ya que sólo necesitamos pasarle como parámetro la variable que necesitemos y esta función nos devolverá su valor en una cadena.

<pre>
gchar* g_getenv (variable);

const gchar *variable;
</pre>