Math.random()

generator.throw

Как мы видели в примерах выше, внешний код может вернуть генератору в качестве результата любое значение.

…Но «вернуть» можно не только результат, но и ошибку!

Для того, чтобы передать в ошибку, используется вызов . При этом на строке с возникает исключение.

Например, в коде ниже обращение к внешнему коду завершится с ошибкой:

«Вброшенная» в строке ошибка возникает в строке с . Далее она обрабатывается как обычно. В примере выше она перехватывается и выводится.

Если ошибку не перехватить, то она «выпадет» из генератора. По стеку ближайший вызов, который инициировал выполнение – это строка с . Можно перехватить её там, как и продемонстрировано в примере ниже:

Если же ошибка и там не перехвачена, то дальше – как обычно, либо снаружи, либо она «повалит» скрипт.

How does Random.js alleviate these problems?

Random.js provides a set of «engines» for producing random integers, which consistently provide values within , i.e. 32 bits of randomness.

One is also free to implement their own engine as long as it returns 32-bit integers, either signed or unsigned.

Some common, biased, incorrect tool for generating random integers is as follows:

The problem with both of these approaches is that the distribution of integers that it returns is not uniform. That is, it might be more biased to return rather than , making it inherently broken.

may more evenly distribute its biased, but it is still wrong. , at least in the example given, is heavily biased to return over .

In order to eliminate bias, sometimes the engine which random data is pulled from may need to be used more than once.

Random.js provides a series of distributions to alleviate this.

Округление

Одна из часто используемых операций при работе с числами – это округление.

В JavaScript есть несколько встроенных функций для работы с округлением:

Округление в меньшую сторону: становится , а — .

Округление в большую сторону: становится , а — .

Округление до ближайшего целого: становится , — , а — .

(не поддерживается в Internet Explorer)

Производит удаление дробной части без округления: становится , а — .

Ниже представлена таблица с различиями между функциями округления:

Эти функции охватывают все возможные способы обработки десятичной части. Что если нам надо округлить число до количества цифр в дробной части?

Например, у нас есть и мы хотим округлить число до 2-х знаков после запятой, оставить только .

Есть два пути решения:

Умножить и разделить.
Например, чтобы округлить число до второго знака после запятой, мы можем умножить число на , вызвать функцию округления и разделить обратно.

Метод toFixed(n) округляет число до знаков после запятой и возвращает строковое представление результата.

Округляет значение до ближайшего числа, как в большую, так и в меньшую сторону, аналогично методу :

Обратите внимание, что результатом является строка. Если десятичная часть короче, чем необходима, будут добавлены нули в конец строки:

Мы можем преобразовать полученное значение в число, используя унарный оператор или , пример с унарным оператором: .

JavaScript

JS Array
concat()
constructor
copyWithin()
entries()
every()
fill()
filter()
find()
findIndex()
forEach()
from()
includes()
indexOf()
isArray()
join()
keys()
length
lastIndexOf()
map()
pop()
prototype
push()
reduce()
reduceRight()
reverse()
shift()
slice()
some()
sort()
splice()
toString()
unshift()
valueOf()

JS Boolean
constructor
prototype
toString()
valueOf()

JS Classes
constructor()
extends
static
super

JS Date
constructor
getDate()
getDay()
getFullYear()
getHours()
getMilliseconds()
getMinutes()
getMonth()
getSeconds()
getTime()
getTimezoneOffset()
getUTCDate()
getUTCDay()
getUTCFullYear()
getUTCHours()
getUTCMilliseconds()
getUTCMinutes()
getUTCMonth()
getUTCSeconds()
now()
parse()
prototype
setDate()
setFullYear()
setHours()
setMilliseconds()
setMinutes()
setMonth()
setSeconds()
setTime()
setUTCDate()
setUTCFullYear()
setUTCHours()
setUTCMilliseconds()
setUTCMinutes()
setUTCMonth()
setUTCSeconds()
toDateString()
toISOString()
toJSON()
toLocaleDateString()
toLocaleTimeString()
toLocaleString()
toString()
toTimeString()
toUTCString()
UTC()
valueOf()

JS Error
name
message

JS Global
decodeURI()
decodeURIComponent()
encodeURI()
encodeURIComponent()
escape()
eval()
Infinity
isFinite()
isNaN()
NaN
Number()
parseFloat()
parseInt()
String()
undefined
unescape()

JS JSON
parse()
stringify()

JS Math
abs()
acos()
acosh()
asin()
asinh()
atan()
atan2()
atanh()
cbrt()
ceil()
clz32()
cos()
cosh()
E
exp()
expm1()
floor()
fround()
LN2
LN10
log()
log10()
log1p()
log2()
LOG2E
LOG10E
max()
min()
PI
pow()
random()
round()
sign()
sin()
sqrt()
SQRT1_2
SQRT2
tan()
tanh()
trunc()

JS Number
constructor
isFinite()
isInteger()
isNaN()
isSafeInteger()
MAX_VALUE
MIN_VALUE
NEGATIVE_INFINITY
NaN
POSITIVE_INFINITY
prototype
toExponential()
toFixed()
toLocaleString()
toPrecision()
toString()
valueOf()

JS OperatorsJS RegExp
constructor
compile()
exec()
g
global
i
ignoreCase
lastIndex
m
multiline
n+
n*
n?
n{X}
n{X,Y}
n{X,}
n$
^n
?=n
?!n
source
test()
toString()

(x|y)
.
\w
\W
\d
\D
\s
\S
\b
\B
\0
\n
\f
\r
\t
\v
\xxx
\xdd
\uxxxx

JS Statements
break
class
continue
debugger
do…while
for
for…in
for…of
function
if…else
return
switch
throw
try…catch
var
while

JS String
charAt()
charCodeAt()
concat()
constructor
endsWith()
fromCharCode()
includes()
indexOf()
lastIndexOf()
length
localeCompare()
match()
prototype
repeat()
replace()
search()
slice()
split()
startsWith()
substr()
substring()
toLocaleLowerCase()
toLocaleUpperCase()
toLowerCase()
toString()
toUpperCase()
trim()
valueOf()

Extending

You can add your own methods to instances, as such:

var random =newRandom();random.bark=function(){if(this.bool()){return"arf!";}else{return"woof!";}};random.bark();

This is the recommended approach, especially if you only use one instance of .

Or you could even make your own subclass of Random:

functionMyRandom(engine){returnRandom.call(this, engine);}MyRandom.prototype=Object.create(Random.prototype);MyRandom.prototype.constructor= MyRandom;MyRandom.prototype.mood=function(){switch(this.integer(,2)){casereturn"Happy";case1return"Content";case2return"Sad";}};var random =newMyRandom();random.mood();

Or, if you have a build tool are are in an ES6+ environment:

classMyRandomextendsRandom{mood(){switch(this.integer(,2)){casereturn"Happy";case1return"Content";case2return"Sad";}}}constrandom=newMyRandom();random.mood();

Неточные вычисления

Внутри JavaScript число представлено в виде 64-битного формата IEEE-754. Для хранения числа используется 64 бита: 52 из них используется для хранения цифр, 11 из них для хранения положения десятичной точки (если число целое, то хранится 0), и один бит отведён на хранение знака.

Если число слишком большое, оно переполнит 64-битное хранилище, JavaScript вернёт бесконечность:

Наиболее часто встречающаяся ошибка при работе с числами в JavaScript – это потеря точности.

Посмотрите на это (неверное!) сравнение:

Да-да, сумма и не равна .

Странно! Что тогда, если не ?

Но почему это происходит?

Число хранится в памяти в бинарной форме, как последовательность бит – единиц и нулей. Но дроби, такие как , , которые выглядят довольно просто в десятичной системе счисления, на самом деле являются бесконечной дробью в двоичной форме.

Другими словами, что такое ? Это единица делённая на десять — , одна десятая. В десятичной системе счисления такие числа легко представимы, по сравнению с одной третьей: , которая становится бесконечной дробью .

Деление на гарантированно хорошо работает в десятичной системе, но деление на – нет. По той же причине и в двоичной системе счисления, деление на обязательно сработает, а становится бесконечной дробью.

В JavaScript нет возможности для хранения точных значений 0.1 или 0.2, используя двоичную систему, точно также, как нет возможности хранить одну третью в десятичной системе счисления.

Числовой формат IEEE-754 решает эту проблему путём округления до ближайшего возможного числа. Правила округления обычно не позволяют нам увидеть эту «крошечную потерю точности», но она существует.

Пример:

И когда мы суммируем 2 числа, их «неточности» тоже суммируются.

Вот почему – это не совсем .

Не только в JavaScript

Справедливости ради заметим, что ошибка в точности вычислений для чисел с плавающей точкой сохраняется в любом другом языке, где используется формат IEEE 754, включая PHP, Java, C, Perl, Ruby.

Можно ли обойти проблему? Конечно, наиболее надёжный способ — это округлить результат используя метод toFixed(n):

Также можно временно умножить число на 100 (или на большее), чтобы привести его к целому, выполнить математические действия, а после разделить обратно. Суммируя целые числа, мы уменьшаем погрешность, но она все равно появляется при финальном делении:

Таким образом, метод умножения/деления уменьшает погрешность, но полностью её не решает.

Забавный пример

Попробуйте выполнить его:

Причина та же – потеря точности. Из 64 бит, отведённых на число, сами цифры числа занимают до 52 бит, остальные 11 бит хранят позицию десятичной точки и один бит – знак. Так что если 52 бит не хватает на цифры, то при записи пропадут младшие разряды.

Интерпретатор не выдаст ошибку, но в результате получится «не совсем то число», что мы и видим в примере выше. Как говорится: «как смог, так записал».

Два нуля

Другим забавным следствием внутреннего представления чисел является наличие двух нулей: и .

Все потому, что знак представлен отдельным битом, так что, любое число может быть положительным и отрицательным, включая нуль.

В большинстве случаев это поведение незаметно, так как операторы в JavaScript воспринимают их одинаковыми.

parseInt и parseFloat

Для явного преобразования к числу можно использовать или . Если строка не является в точности числом, то результат будет :

Единственное исключение — это пробелы в начале строки и в конце, они игнорируются.

В реальной жизни мы часто сталкиваемся со значениями у которых есть единица измерения, например или в CSS. Также во множестве стран символ валюты записывается после номинала . Так как нам получить числовое значение из таких строк?

Для этого есть и .

Они «читают» число из строки. Если в процессе чтения возникает ошибка, они возвращают полученное до ошибки число. Функция возвращает целое число, а возвращает число с плавающей точкой:

Функции вернут , если не смогли прочитать ни одну цифру:

Второй аргумент

Функция имеет необязательный второй параметр. Он определяет систему счисления, таким образом может также читать строки с шестнадцатеричными числами, двоичными числами и т.д.:

Комментарии

Alternate API

There is an alternate API which may be easier to use, but may be less performant. In scenarios where performance is paramount, it is recommended to use the aforementioned API.

constrandom=newRandom(MersenneTwister19937.seedWithArray(0x12345678,0x90abcdef));constvalue=r.integer(,99);constotherRandom=newRandom();

This abstracts the concepts of engines and distributions.

• : Produce an integer within the inclusive range . can be at its minimum -9007199254740992 (2 ** 53). can be at its maximum 9007199254740992 (2 ** 53). The special number is never returned.
• : Produce a floating point number within the range . Uses 53 bits of randomness.
• : Produce a boolean with a 50% chance of it being .
• : Produce a boolean with the specified chance causing it to be .
• : Produce a boolean with / chance of it being true.
• : Return a random value within the provided within the sliced bounds of and .
• : Shuffle the provided (in-place). Similar to .
• : From the array, produce an array with elements that are randomly chosen without repeats.
• : Same as
• : Produce an array of length with as many rolls.
• : Produce a random string using numbers, uppercase and lowercase letters, , and of length .
• : Produce a random string using the provided string as the possible characters to choose from of length .
• or : Produce a random string comprised of numbers or the characters of length .
• : Produce a random string comprised of numbers or the characters of length .
• : Produce a random within the inclusive range of . and must both be s.

API

• : Utilizes
• : Utilizes
• : Utilizes
• : Produces a new Mersenne Twister. Must be seeded before use.

Or you can make your own!

interfaceEngine{next()number;}

Any object that fulfills that interface is an .

• : Seed the twister with an initial 32-bit integer.
• : Seed the twister with an array of 32-bit integers.
• : Seed the twister with automatic information. This uses the current Date and other entropy sources.
• : Produce a 32-bit signed integer.
• : Discard random values. More efficient than running repeatedly.
• : Return the number of times the engine has been used plus the number of discarded values.

One can seed a Mersenne Twister with the same value () or values () and discard the number of uses () to achieve the exact same state.

If you wish to know the initial seed of , it is recommended to use the function to create the seed manually (this is what does under-the-hood).

constseed=createEntropy();constmt=MersenneTwister19937.seedWithArray(seed);useTwisterALot(mt);constclone=MersenneTwister19937.seedWithArray(seed).discard(mt.getUseCount());

Random.js also provides a set of methods for producing useful data from an engine.

• : Produce an integer within the inclusive range . can be at its minimum -9007199254740992 (-2 ** 53). can be at its maximum 9007199254740992 (2 ** 53).
• : Produce a floating point number within the range . Uses 53 bits of randomness.
• : Produce a boolean with a 50% chance of it being .
• : Produce a boolean with the specified chance causing it to be .
• : Produce a boolean with / chance of it being true.
• : Return a random value within the provided within the sliced bounds of and .
• : Same as .
• : Shuffle the provided (in-place). Similar to .
• : From the array, produce an array with elements that are randomly chosen without repeats.
• : Same as
• : Produce an array of length with as many rolls.
• : Produce a random string using numbers, uppercase and lowercase letters, , and of length .
• : Produce a random string using the provided string as the possible characters to choose from of length .
• or : Produce a random string comprised of numbers or the characters of length .
• : Produce a random string comprised of numbers or the characters of length .
• : Produce a random within the inclusive range of . and must both be s.

An example of using would be as such:

constengine=MersenneTwister19937.autoSeed();constdistribution=integer(,99);functiongenerateNaturalLessThan100(){returndistribution(engine);}

Producing a distribution should be considered a cheap operation, but producing a new Mersenne Twister can be expensive.

An example of producing a random SHA1 hash:

var engine = nativeMath;var distribution =hex(false);functiongenerateSHA1(){returndistribution(engine,40);}

generator.throw

Как мы видели в примерах выше, внешний код может передавать значение в генератор как результат .

…Но можно передать не только результат, но и инициировать ошибку. Это естественно, так как ошибка является своего рода результатом.

Для того, чтобы передать ошибку в , нам нужно вызвать . В таком случае исключение возникнет на строке с .

Например, здесь приведёт к ошибке:

Ошибка, которая проброшена в генератор на строке , приводит к исключению на строке с . В примере выше перехватывает её и отображает.

Если мы не хотим перехватывать её, то она, как и любое обычное исключение, «вывалится» из генератора во внешний код.

Текущая строка вызывающего кода – это строка с , отмечена . Таким образом, мы можем отловить её во внешнем коде, как здесь:

Если же ошибка и там не перехвачена, то дальше – как обычно, она выпадает наружу и, если не перехвачена, «повалит» скрипт.

Extending

You can add your own methods to instances, as such:

var random = new Random();
random.bark = function() {
  if (this.bool()) {
    return "arf!";
  } else {
    return "woof!";
  }
};
random.bark(); //=> "arf!" or "woof!"

This is the recommended approach, especially if you only use one instance of .

Or you could even make your own subclass of Random:

function MyRandom(engine) {
  return Random.call(this, engine);
}
MyRandom.prototype = Object.create(Random.prototype);
MyRandom.prototype.constructor = MyRandom;
MyRandom.prototype.mood = function() {
  switch (this.integer(, 2)) {
    case :
      return "Happy";
    case 1:
      return "Content";
    case 2:
      return "Sad";
  }
};
var random = new MyRandom();
random.mood(); //=> "Happy", "Content", or "Sad"

Or, if you have a build tool are are in an ES6+ environment:

class MyRandom extends Random {
  mood() {
    switch (this.integer(, 2)) {
      case :
        return "Happy";
      case 1:
        return "Content";
      case 2:
        return "Sad";
    }
  }
}
const random = new MyRandom();
random.mood(); //=> "Happy", "Content", or "Sad"

Usage

In your project, run the following command:

npm install random-js

or

yarn add random-js

In your code:

import{Random}from"random-js";constrandom=newRandom();constvalue=random.integer(1,100);

const{Random}=require("random-js");constrandom=newRandom();constvalue=random.integer(1,100);

Or to have more control:

constRandom=require("random-js").Random;constrandom=newRandom(MersenneTwister19937.autoSeed());constvalue=random.integer(1,100);

It is recommended to create one shared engine and/or instance per-process rather than one per file.

Download and place it in your project, then use one of the following patterns:

define(function(require){var Random =require("random");returnnewRandom.Random(Random.MersenneTwister19937.autoSeed());});define(function(require){var Random =require("random");returnnewRandom.Random();});define("random",function(Random){returnnewRandom.Random(Random.MersenneTwister19937.autoSeed());});

Download and place it in your project, then add it as a tag as such:

<scriptsrc="lib/random-js.min.js"><script><script>var random =newRandom.Random();alert("Random value from 1 to 100: "+random.integer(1,100));</script>

Alternate API

There is an alternate API which may be easier to use, but may be less performant. In scenarios where performance is paramount, it is recommended to use the aforementioned API.

const random = new Random(
  MersenneTwister19937.seedWithArray(0x12345678, 0x90abcdef)
);
const value = r.integer(, 99);

const otherRandom = new Random(); // same as new Random(nativeMath)

This abstracts the concepts of engines and distributions.

• : Produce an integer within the inclusive range . can be at its minimum -9007199254740992 (2 ** 53). can be at its maximum 9007199254740992 (2 ** 53). The special number is never returned.
• : Produce a floating point number within the range . Uses 53 bits of randomness.
• : Produce a boolean with a 50% chance of it being .
• : Produce a boolean with the specified chance causing it to be .
• : Produce a boolean with / chance of it being true.
• : Return a random value within the provided within the sliced bounds of and .
• : Shuffle the provided (in-place). Similar to .
• : From the array, produce an array with elements that are randomly chosen without repeats.
• : Same as
• : Produce an array of length with as many rolls.
• : Produce a random string using numbers, uppercase and lowercase letters, , and of length .
• : Produce a random string using the provided string as the possible characters to choose from of length .
• or : Produce a random string comprised of numbers or the characters of length .
• : Produce a random string comprised of numbers or the characters of length .
• : Produce a random within the inclusive range of . and must both be s.

toString(base)

Метод возвращает строковое представление числа в системе счисления .

Например:

может варьироваться от до (по умолчанию ).

Часто используемые:

• base=16 — для шестнадцатеричного представления цвета, кодировки символов и т.д., цифры могут быть или .

• base=2 — обычно используется для отладки побитовых операций, цифры или .

• base=36 — максимальное основание, цифры могут быть или . То есть, используется весь латинский алфавит для представления числа. Забавно, но можно использовать -разрядную систему счисления для получения короткого представления большого числового идентификатора. К примеру, для создания короткой ссылки. Для этого просто преобразуем его в -разрядную систему счисления:

Две точки для вызова метода

Внимание! Две точки в это не опечатка. Если нам надо вызвать метод непосредственно на числе, как в примере выше, то нам надо поставить две точки после числа

Если мы поставим одну точку: , тогда это будет ошибкой, поскольку синтаксис JavaScript предполагает, что после первой точки начинается десятичная часть. А если поставить две точки, то JavaScript понимает, что десятичная часть отсутствует, и начинается метод.

Также можно записать как .

yield – дорога в обе стороны

До этого момента генераторы сильно напоминали перебираемые объекты, со специальным синтаксисом для генерации значений. Но на самом деле они намного мощнее и гибче.

Всё дело в том, что – дорога в обе стороны: он не только возвращает результат наружу, но и может передавать значение извне в генератор.

Чтобы это сделать, нам нужно вызвать с аргументом. Этот аргумент становится результатом .

Продемонстрируем это на примере:

1. Первый вызов – всегда без аргумента, он начинает выполнение и возвращает результат первого . На этой точке генератор приостанавливает выполнение.
2. Затем, как показано на картинке выше, результат переходит во внешний код в переменную .
3. При выполнение генератора возобновляется, а выходит из присваивания как результат: .

Обратите внимание, что внешний код не обязан немедленно вызывать. Ему может потребоваться время

Это не проблема, генератор подождёт.

Например:

Как видно, в отличие от обычных функций, генератор может обмениваться результатами с вызывающим кодом, передавая значения в .

Чтобы сделать происходящее более очевидным, вот ещё один пример с большим количеством вызовов:

Картинка выполнения:

1. Первый начинает выполнение… Оно доходит до первого .
2. Результат возвращается во внешний код.
3. Второй передаёт обратно в генератор как результат первого и возобновляет выполнение.
4. …Оно доходит до второго , который станет результатом .
5. Третий передаёт в генератор как результат второго и возобновляет выполнение, которое завершается окончанием функции, так что .

Получается такой «пинг-понг»: каждый передаёт в генератор значение, которое становится результатом текущего , возобновляет выполнение и получает выражение из следующего .

Генератор – итератор

Как вы, наверно, уже догадались по наличию метода , генератор связан с итераторами. В частности, он является итерируемым объектом.

Его можно перебирать и через :

Заметим, однако, существенную особенность такого перебора!

При запуске примера выше будет выведено значение , затем . Значение выведено не будет. Это потому что стандартный перебор итератора игнорирует на последнем значении, при . Так что результат в цикле не выводится.

Соответственно, если мы хотим, чтобы все значения возвращались при переборе через , то надо возвращать их через :

…А зачем вообще при таком раскладе, если его результат игнорируется? Он тоже нужен, но в других ситуациях. Перебор через – в некотором смысле «исключение». Как мы увидим дальше, в других контекстах очень даже востребован.

Линейный конгруэнтный ГПСЧ

Линейный конгруэнтный ГПСЧ(LCPRNG) — это распространённый метод для генерации псевдослучайных чисел. Он не обладает криптографической стойкостью. Этот метод заключается в вычислении членов линейной рекуррентной последовательности по модулю некоторого натурального числа m, задаваемой формулой. Получаемая последовательность зависит от выбора стартового числа — т.е. seed. При разных значениях seed получаются различные последовательности случайных чисел. Пример реализации такого алгоритма на JavaScript:

Многие языки программирования используют LСPRNG (но не именно такой алгоритм(!)).

Как говорилось выше, такую последовательность можно предсказать. Так зачем нам ГПСЧ? Если говорить про безопасность, то ГПСЧ — это проблема. Если говорить про другие задачи, то эти свойства — могут сыграть в плюс. Например для различных спец эффектов и анимаций графики может понадобиться частый вызов random. И вот тут важны распределение значений и перформанс! Секурные алгоритмы не могут похвастать скоростью работы.

Еще одно свойство — воспроизводимость. Некоторые реализации позволяют задать seed, и это очень полезно, если последовательность должна повторяться. Воспроизведение нужно в тестах, например. И еще много других вещей существует, для которых не нужен безопасный ГСЧ.

How does Random.js alleviate these problems?

Random.js provides a set of «engines» for producing random integers, which consistently provide values within , i.e. 32 bits of randomness.

One is also free to implement their own engine as long as it returns 32-bit integers, either signed or unsigned.

Some common, biased, incorrect tool for generating random integers is as follows:

The problem with both of these approaches is that the distribution of integers that it returns is not uniform. That is, it might be more biased to return rather than , making it inherently broken.

may more evenly distribute its biased, but it is still wrong. , at least in the example given, is heavily biased to return over .

In order to eliminate bias, sometimes the engine which random data is pulled from may need to be used more than once.

Random.js provides a series of distributions to alleviate this.

Перебор генераторов

Как вы, наверное, уже догадались по наличию метода , генераторы являются перебираемыми объектами.

Возвращаемые ими значения можно перебирать через :

Выглядит гораздо красивее, чем использование , верно?

…Но обратите внимание: пример выше выводит значение , затем. Значение выведено не будет!. Это из-за того, что перебор через игнорирует последнее значение, при котором

Поэтому, если мы хотим, чтобы были все значения при переборе через , то надо возвращать их через :

Это из-за того, что перебор через игнорирует последнее значение, при котором . Поэтому, если мы хотим, чтобы были все значения при переборе через , то надо возвращать их через :

Так как генераторы являются перебираемыми объектами, мы можем использовать всю связанную с ними функциональность, например оператор расширения :

В коде выше превращает перебираемый объект-генератор в массив элементов (подробнее ознакомиться с оператором расширения можно в главе )

Генератор псевдослучайных чисел и генератор случайных чисел

Для того, чтобы получить что-то случайное, нам нужен источник энтропии, источник некого хаоса из который мы будем использовать для генерации случайности.

Этот источник используется для накопления энтропии с последующим получением из неё начального значения (initial value, seed), которое необходимо генераторам случайных чисел (ГСЧ) для формирования случайных чисел.

Генератор ПсевдоСлучайных Чисел использует единственное начальное значение, откуда и следует его псевдослучайность, в то время как Генератор Случайных Чисел всегда формирует случайное число, имея в начале высококачественную случайную величину, которая берется из различных источников энтропии.

Выходит, что чтобы создать псевдослучайную последовательность нам нужен алгоритм, который будет генерить некоторую последовательность на основании определенной формулы. Но такую последовательность можно будет предсказать. Тем не менее, давайте пофантазируем, как бы могли написать свой генератор случайных чисел, если бы у нас не было Math.random()

ГПСЧ имеет некоторый алгоритм, который можно воспроизвести.
ГСЧ — это получение чисел полностью из какого либо шума, возможность просчитать который стремится к нулю. При этом в ГСЧ есть определенные алгоритмы для выравнивания распределения.

1 Псевдослучайные числа

Иногда программист сталкивается с простыми, казалось бы, задачами: «отобрать случайный фильм для вечернего просмотра из определенного списка», «выбрать победителя лотереи», «перемешать список песен при тряске смартфона», «выбрать случайное число для шифрования сообщения», и каждый раз у него возникает очень закономерный вопрос: а как получить это самое случайное число?

Вообще-то, если вам нужно получить «настоящее случайное число», сделать это довольно-таки трудно. Вплоть до того, что в компьютер встраивают специальные математические сопроцессоры, которые умеют генерировать такие числа, с выполнением всех требований к «истинной случайности».

Поэтому программисты придумали свое решение — псевдослучайные числа. Псевдослучайные числа — это некая последовательность, числа в которой на первый взгляд кажутся случайными, но специалист при детальном анализе сможет найти в них определенные закономерности. Для шифрования секретных документов такие числа не подойдут, а для имитации бросания кубика в игре — вполне.

Есть много алгоритмов генерации последовательности псевдослучайных чисел и почти все из них генерируют следующее случайное число на основе предыдущего и еще каких-то вспомогательных чисел.

Например, данная программа выведет на экран неповторяющихся чисел:

Кстати, мы говорим не о псевдослучайных числах, а именно о последовательности таких чисел. Т.к. глядя на одно число невозможно понять, случайное оно или нет.

Случайное число ведь можно получить разными способами:

Плоский асинхронный код

Одна из основных областей применения генераторов – написание «плоского» асинхронного кода.

Общий принцип такой:

• Генератор не просто значения, а промисы.
• Есть специальная «функция-чернорабочий» которая запускает генератор, последовательными вызовами получает из него промисы – один за другим, и, когда очередной промис выполнится, возвращает его результат в генератор следующим .
• Последнее значение генератора () уже обрабатывает как окончательный результат – например, возвращает через промис куда-то ещё, во внешний код или просто использует, как в примере ниже.

Напишем такой код для получения аватара пользователя с github и его вывода, аналогичный рассмотренному в статье про промисы.

Для AJAX-запросов будем использовать метод fetch, он как раз возвращает промисы.

Функция в примере выше – универсальная, она может работать с любым генератором, который промисы.

Вместе с тем, это – всего лишь набросок, чтобы было понятно, как такая функция в принципе работает. Есть уже готовые реализации, обладающие большим количеством возможностей.

Одна из самых известных – это библиотека co, которую мы рассмотрим далее.

Для генераторов – только yield*

Библиотека технически позволяет писать код так:

То есть, можно сделать генератора, его выполнит и передаст значение обратно. Как мы видели выше, библиотека – довольно всеядна. Однако, рекомендуется использовать для вызова функций-генераторов именно .

Причин для этого несколько:

1. Делегирование генераторов – это встроенный механизм JavaScript. Вместо возвращения значения обратно в , выполнения кода библиотеки… Мы просто используем возможности языка. Это правильнее.
2. Поскольку не происходит лишних вызовов, это быстрее по производительности.
3. И, наконец, пожалуй, самое приятное – делегирование генераторов сохраняет стек.

Проиллюстрируем последнее на примере:

При запуске этого кода стек может выглядеть примерно так:

Детали здесь не имеют значения, самое важное – почти весь стек находится внутри библиотеки. Из оригинального скрипта там только одна строка (первая):

Из оригинального скрипта там только одна строка (первая):

То есть, стек говорит, что ошибка возникла в строке :

Что ж, спасибо. Но как мы оказались на этой строке? Об этом в стеке нет ни слова!

Заменим в строке вызов на :

Пример стека теперь:

Если очистить от вспомогательных вызовов, то эти строки – как раз то, что нам надо:

Теперь видно, что (читаем снизу) исходный вызов был в строке , далее – вложенный в строке , и затем произошла ошибка в строке .

Почему вариант с простым не работает – достаточно очевидно, если внимательно посмотреть на код и воспроизвести в уме, как он функционирует. Оставляем это упражнение вдумчивому читателю.

Итого, рекомендация уже достаточно обоснована – при запуске вложенных генераторов используем .