如何在Bash中生成随机数？

Question

如何在Bash中生成一个范围内的随机数？

Answer 1

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))
3

实际的发电机在variables.c,功能brand().旧版本是一个简单的线性发电机.版本4.0 bash使用了一个引用 1985年论文的生成器,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或者/dev/urandom如果它们可用:

$ dd if=/dev/urandom count=4 bs=1 | od -t d

Answer 2

请看$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.

Answer 3

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说要从中读取一个字节/dev/urandom.

Answer 4

您也可以使用shuf(coreutils中提供).

shuf -i 1-100000 -n 1

Answer 5

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)
   }
}'

Answer 6

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

Answer 7

0到9之间的随机数.

echo $((RANDOM%10))

Answer 8

我喜欢这个技巧：

echo ${RANDOM:0:1} # random number between 1 and 9
echo ${RANDOM:0:2} # random number between 1 and 99

...

Answer 9

bash 5.1引入了一个新变量 ，SRANDOM它从系统的熵引擎中获取随机数据，因此不是线性的，不能重新播种以获得相同的随机序列。这个变量可以用来代替RANDOM生成更多的随机数。

$ echo $((1 + SRANDOM % 10))
4

Answer 10

我就此写了几篇文章。

• https://linuxconfig.org/generate-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 | sed 's|^[0]\+||')
$ echo $(( $RANDOM % 113 + 13 ))

上面将给出 13 到 125 (113-1+13) 之间的数字，具有合理的随机熵。

Answer 11

如果您使用的是Linux系统,则可以从/ dev/random或/dev/urandom中获取随机数.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

Answer 12

也许我有点太晚了，但是jot在 Bash 中使用在一定范围内生成随机数怎么样？

jot -r -p 3 1 0 1

这将生成一个-r具有 3 位小数精度 ( ) 的随机数 ( -p)。在这种特殊情况下，您将得到 0 到 1 之间的一个数字 ( 1 0 1)。您还可以打印连续数据。根据手册，随机数的来源是：

当未指定种子时，通过 arc4random(3) 获得随机数；当给定种子时，通过 random(3) 获得随机数。

Answer 13

没有取模的纯 Bash 随机数

lowerRange=10   # inclusive
upperRange=20   # exclusive

randomNumber=$(( RANDOM * ( upperRange - lowerRange) / 32767 + lowerRange ))

Answer 14

我采纳了其中的一些想法，并制作了一个函数，如果需要大量随机数，该函数应该可以快速执行。

od如果您需要大量随机数，则通话费用很高。相反，我只调用它一次，并从/ dev / urandom中存储1024个随机数。当rand被调用时，最后一个随机数返回和缩放。然后将其从缓存中删除。当缓存为空时，将读取另一个1024个随机数。

例：

rand 10; echo $RET

在RET中返回一个介于0和9之间（含0和9）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：并不是所有N都很好。如果与小N一起使用，也会浪费随机位。请注意（在这种情况下）32位随机数具有足够的熵，可以容纳0到9之间的9个随机数（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

Answer 15

关于什么：

perl -e 'print int rand 10, "\n"; '

Answer 16

从/ dev / random或/ dev / urandom字符特殊文件读取是一种方法。

这些设备在读取时会返回真正的随机数，旨在帮助应用程序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]

这两个文件是内核随机化的接口，特别是

void get_random_bytes_arch(void* buf, int nbytes)

如果此功能是由硬件实现的（通常是），则从硬件中抽取真正随机的字节，或者从熵池（由事件之间的定时组成，例如鼠标和键盘中断以及在SA_SAMPLE_RANDOM中注册的其他中断之间的定时）提取。

dd if=/dev/urandom count=4 bs=1 | od -t d

这可行，但是将不需要的输出从写入ddstdout。下面的命令仅给出我需要的整数。通过调整算术扩展的位掩码，我什至可以根据需要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 ))