如何在Bash中生成一个范围内的随机数?
当前回答
生成随机的3位数字
这对于创建示例数据非常有用。示例:将所有测试数据放在名为“test-create-volume-123”的目录中,然后在测试完成后,删除整个目录。通过生成恰好三个数字,就不会有奇怪的排序问题。
printf '%02d\n' $((1 + RANDOM % 100))
这是按比例缩小的,例如到一个数字:
printf '%01d\n' $((1 + RANDOM % 10))
它可以放大,但只能放大到四位数。原因见上文:)
其他回答
使用随机的美元。它通常与简单的shell算法结合使用很有用。例如,要生成1到10(包括)之间的随机数:
$ echo $((1 + $RANDOM % 10))
3
实际的生成器在variables.c中,即函数brand()。旧版本是一个简单的线性生成器。bash 4.0版本使用了一个引用1985年论文的生成器,这可能意味着它是一个不错的伪随机数来源。我不会将它用于模拟(当然也不会用于加密),但它可能足以用于基本的脚本任务。
如果你在做一些需要大量随机数的事情,你可以使用/dev/random或/dev/urandom(如果它们可用的话):
$ dd if=/dev/urandom count=4 bs=1 | od -t d
基于@Nelson, @Barun和@Robert的精彩回答,这里有一个生成随机数的Bash脚本。
可以生成你想要的数字。 每个数字都是由/dev/urandom单独生成的,这比Bash内置的$RANDOM要好得多
#!/usr/bin/env bash
digits=10
rand=$(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
也许我说得有点晚了,但是在Bash中使用jot生成一个范围内的随机数怎么样?
jot -r -p 3 1 0 1
这将生成一个随机的(-r)数字,具有3位小数点后精度(-p)。在本例中,您将得到0到1(1 0 1)之间的一个数字。您还可以打印顺序数据。根据手册,随机数的来源为:
当没有指定种子时,通过arc4random(3)获得随机数,通过 随机(3)当一个种子给出。
我已经采取了一些这些想法,并做出了一个函数,应该执行迅速,如果大量的随机数是必需的。
如果你需要很多随机数,调用od的代价是很高的。相反,我只调用它一次,并存储来自/dev/urandom的1024个随机数。当调用rand时,返回最后一个随机数并按比例缩放。然后从缓存中删除它。当缓存为空时,再读取1024个随机数。
例子:
rand 10; echo $RET
返回RET中0到9(含9)之间的随机数。
declare -ia RANDCACHE
declare -i RET RAWRAND=$(( (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:这并不适用于所有n。如果使用小n,也会浪费随机比特。注意(在这种情况下)一个32位随机数有足够的熵容纳9个0到9之间的随机数(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 $c
done
从/dev/random或/dev/urandom字符特殊文件读取是可行的方法。
这些设备在读取和设计时返回真正的随机数 帮助应用软件选择用于加密的安全密钥。这样的 随机数是从熵池中提取的 通过各种随机事件。{LDD3,乔纳森·科贝,亚历山德罗 Rubini和Greg Kroah-Hartman]
这两个文件是内核随机化的接口
void get_random_bytes_arch(void* buf, int nbytes)
它从硬件中抽取真正随机的字节,如果这样的功能是由硬件实现的(通常是),或者它从熵池中抽取(包括事件之间的时间,如鼠标和键盘中断,以及注册在SA_SAMPLE_RANDOM中的其他中断)。
dd if=/dev/urandom count=4 bs=1 | od -t d
这是可行的,但将不需要的输出从dd写入到stdout。下面的命令给出了我需要的整数。我甚至可以得到指定的随机位数,因为我需要调整位掩码给算术展开:
me@mymachine:~/$ x=$(head -c 1 /dev/urandom > tmp && hexdump
-d tmp | head -n 1 | cut -c13-15) && echo $(( 10#$x & 127 ))
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