如何在Bash中生成一个范围内的随机数?
使用$RANDOM
。它通常与简单的shell算法结合使用。例如,要生成1到10之间的随机数:
$ echo $((1 + RANDOM % 10))
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实际的发电机在variables.c
,函数brand()
。 Older versions是一个简单的线性发电机。 bash
的4.0版使用generator with a citation到1985年的论文,这可能意味着它是伪随机数的合适来源。我不会将它用于模拟(当然也不用于加密),但它可能足以用于基本脚本编写任务。
如果您正在做一些需要严重随机数的事情,您可以使用/dev/random
或/dev/urandom
(如果它们可用):
$ dd if=/dev/urandom count=4 bs=1 | od -t d
我已经采取了一些这样的想法,并且如果需要大量随机数,那么它应该能够快速执行。
如果你需要大量随机数,那么调用od
是很昂贵的。相反,我将其称为一次并从/ dev / urandom存储1024个随机数。调用rand
时,返回最后一个随机数并进行缩放。然后将其从缓存中删除。当缓存为空时,读取另外1024个随机数。
例:
rand 10; echo $RET
在RET中返回0到9之间的随机数。
declare -ia RANDCACHE
declare -i RET RAWRAND=$(( (1<<32)-1 ))
function rand(){ # pick a random number from 0 to N-1. Max N is 2^32
local -i N=$1
[[ ${#RANDCACHE[*]} -eq 0 ]] && { RANDCACHE=( $(od -An -tu4 -N1024 /dev/urandom) ); } # refill cache
RET=$(( (RANDCACHE[-1]*N+1)/RAWRAND )) # pull last random number and scale
unset RANDCACHE[${#RANDCACHE[*]}-1] # pop read random number
};
# test by generating a lot of random numbers, then effectively place them in bins and count how many are in each bin.
declare -i c; declare -ia BIN
for (( c=0; c<100000; c++ )); do
rand 10
BIN[RET]+=1 # add to bin to check distribution
done
for (( c=0; c<10; c++ )); do
printf "%d %d\n" $c ${BIN[c]}
done
更新:对所有N来说效果都不好。如果使用小N,它也会浪费随机位。注意到(在这种情况下)32位随机数对0到9之间的9个随机数有足够的熵(10 * 9) = 1,000,000,000 <= 2 * 32)我们可以从每个32个随机源值中提取多个随机数。
#!/bin/bash
declare -ia RCACHE
declare -i RET # return value
declare -i ENT=2 # keep track of unused entropy as 2^(entropy)
declare -i RND=RANDOM%ENT # a store for unused entropy - start with 1 bit
declare -i BYTES=4 # size of unsigned random bytes returned by od
declare -i BITS=8*BYTES # size of random data returned by od in bits
declare -i CACHE=16 # number of random numbers to cache
declare -i MAX=2**BITS # quantum of entropy per cached random number
declare -i c
function rand(){ # pick a random number from 0 to 2^BITS-1
[[ ${#RCACHE[*]} -eq 0 ]] && { RCACHE=( $(od -An -tu$BYTES -N$CACHE /dev/urandom) ); } # refill cache - could use /dev/random if CACHE is small
RET=${RCACHE[-1]} # pull last random number and scale
unset RCACHE[${#RCACHE[*]}-1] # pop read random number
};
function randBetween(){
local -i N=$1
[[ ENT -lt N ]] && { # not enough entropy to supply ln(N)/ln(2) bits
rand; RND=RET # get more random bits
ENT=MAX # reset entropy
}
RET=RND%N # random number to return
RND=RND/N # remaining randomness
ENT=ENT/N # remaining entropy
};
declare -ia BIN
for (( c=0; c<100000; c++ )); do
randBetween 10
BIN[RET]+=1
done
for c in ${BIN[*]}; do
echo $c
done
从/ dev / random或/ dev / urandom字符特殊文件中读取是可行的方法。
这些设备在读取时返回真正的随机数,旨在帮助应用软件选择安全密钥进行加密。从由各种随机事件贡献的熵池中提取这样的随机数。 {LDD3,Jonathan Corbet,Alessandro Rubini和Greg Kroah-Hartman]
这两个文件特别是内核随机化的接口
void get_random_bytes_arch(void* buf, int nbytes)
如果此类函数是通过硬件实现的(通常是),则从硬件中绘制真正的随机字节,或者从熵池中提取(包括鼠标和键盘中断等事件之间的时序以及使用SA_SAMPLE_RANDOM注册的其他中断)。
dd if=/dev/urandom count=4 bs=1 | od -t d
这有效,但是将dd
中不需要的输出写入stdout。下面的命令只给出了我需要的整数。我可以通过调整给予算术扩展的位掩码来获得指定数量的随机位:
me@mymachine:~/$ x=$(head -c 1 /dev/urandom > tmp && hexdump
-d tmp | head -n 1 | cut -c13-15) && echo $(( 10#$x & 127 ))
关于什么:
perl -e 'print int rand 10, "\n"; '
也许我有点太晚了,但是如果使用jot
在Bash中生成一个范围内的随机数呢?
jot -r -p 3 1 0 1
这会生成一个随机(-r
)数字,精度为3位小数(-p
)。在这种特殊情况下,你会得到0到1之间的一个数字(1 0 1
)。您还可以打印顺序数据。根据手册,随机数的来源是:
当没有指定种子时,通过arc4random(3)获得随机数,当给出种子时,通过随机(3)获得随机数。
生成0到n范围内的随机数(带符号的16位整数)。结果在$ RAND变量中设置。例如:
#!/bin/bash
random()
{
local range=${1:-1}
RAND=`od -t uI -N 4 /dev/urandom | awk '{print $2}'`
let "RAND=$RAND%($range+1)"
}
n=10
while [ $(( n -=1 )) -ge "0" ]; do
random 500
echo "$RAND"
done
基于@ Nelson,@ Barun和@Robert的优秀答案,这里是一个生成随机数的Bash脚本。
/dev/urandom
单独生成,这比Bash的内置$RANDOM
要好得多#!/usr/bin/env bash
digits=10
rand=$(od -A n -t d -N 2 /dev/urandom |tr -d ' ')
num=$((rand % 10))
while [ ${#num} -lt $digits ]; do
rand=$(od -A n -t d -N 1 /dev/urandom |tr -d ' ')
num="${num}$((rand % 10))"
done
echo $num
请参阅$RANDOM
:
$RANDOM
是一个内部Bash函数(不是常量),它返回0到32767范围内的伪随机整数。它不应该用于生成加密密钥。
从你的shell尝试这个:
$ od -A n -t d -N 1 /dev/urandom
这里,-t d
指定输出格式应该是十进制的; -N 1
说从/dev/urandom
读取一个字节。
您也可以使用shuf(coreutils中提供)。
shuf -i 1-100000 -n 1
你也可以从awk获得随机数
awk 'BEGIN {
# seed
srand()
for (i=1;i<=1000;i++){
print int(1 + rand() * 100)
}
}'
有$ RANDOM。我不确切知道它是如何工作的。但它的确有效。对于测试,您可以:
echo $RANDOM
0到9之间的随机数。
echo $((RANDOM%10))
我喜欢这个伎俩:
echo ${RANDOM:0:1} # random number between 1 and 9
echo ${RANDOM:0:2} # random number between 1 and 99
...
如果您使用的是Linux系统,可以从/dev/random or / dev / urandom中获取一个随机数。如果没有足够的随机数,请小心/ dev / random将阻止。如果你需要速度超过随机性使用/ dev / urandom。
这些“文件”将填充操作系统生成的随机数。如果你得到真或伪随机数,它取决于你的系统上/ dev / random的实现。使用从鼠标,硬盘驱动器,网络等设备驱动程序收集的噪音帮助生成真随机数。
您可以使用dd从文件中获取随机数