如何在Bash中生成一个范围内的随机数?
当前回答
没有模块化的纯Bash随机数
lowerRange=10 # inclusive
upperRange=20 # exclusive
randomNumber=$(( RANDOM * ( upperRange - lowerRange) / 32767 + lowerRange ))
其他回答
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 $c
done
生成0到n范围内的随机数(有符号的16位整数)。$RAND变量中的结果集。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
想使用不带dd和od的/dev/urandom
function roll() { local modulus=${1:-6}; echo $(( 1 + 0x$(env LC_CTYPE=C tr -dc '0-9a-fA-F' < /dev/urandom | head -c5 ) % $modulus )); }
测试
$ roll
5
$ roll 12
12
它有多随机?
$ (echo "count roll percentage"; i=0; while [ $i -lt 10000 ]; do roll; i=$((i+1)); done | sort | uniq -c | awk '{print $0,($1/10000*100)"%"}') | column -t
count roll percentage
1625 1 16.25%
1665 2 16.65%
1646 3 16.46%
1720 4 17.2%
1694 5 16.94%
1650 6 16.5%
从/dev/random或/dev/urandom字符特殊文件读取是可行的方法。
这些设备在读取和设计时返回真正的随机数 帮助应用软件选择用于加密的安全密钥。这样的 随机数是从熵池中提取的 通过各种随机事件。{LDD3，乔纳森·科贝，亚历山德罗 Rubini和Greg Kroah-Hartman]
这两个文件是内核随机化的接口
void get_random_bytes_arch(void* buf, int nbytes)
它从硬件中抽取真正随机的字节，如果这样的功能是由硬件实现的(通常是)，或者它从熵池中抽取(包括事件之间的时间，如鼠标和键盘中断，以及注册在SA_SAMPLE_RANDOM中的其他中断)。
dd if=/dev/urandom count=4 bs=1 | od -t d
这是可行的，但将不需要的输出从dd写入到stdout。下面的命令给出了我需要的整数。我甚至可以得到指定的随机位数，因为我需要调整位掩码给算术展开:
me@mymachine:~/$ x=$(head -c 1 /dev/urandom > tmp && hexdump
-d tmp | head -n 1 | cut -c13-15) && echo $(( 10#$x & 127 ))
我就此写了几篇文章。
https://linuxconfig.org/generating-random-numbers-in-bash-with-examples https://linuxconfig.org/random-entropy-in-bash https://www.cloudsavvyit.com/7572/how-to-generate-better-random-numbers-at-the-bash-command-line/
$ RANDOM=$(date +%s%N | cut -b10-19)
$ echo $(( $RANDOM % 113 + 13 ))
上述将给出一个介于13到125(113-1+13)之间的数字，具有合理的随机熵。
