如何配置 RANDOM 以获取相同的 32 位随机数范围，例如使用 SRANDOM？

Question

环境：

• Debian
• 重击

什么是已知的：

RANDOM 通过以下方式给出一个 15 位范围内的随机数：

echo $RANDOM

SRANDOM 通过以下方式给出 32 位范围内的随机数：

echo $SRANDOM

RANDOM 可以通过以下方式配置为在 30 位范围内创建随机数：

my_rnd=$(((RANDOM<<15|RANDOM)))
echo "$my_rnd"

RANDOM 可以通过以下方式配置为在 45 位范围内创建随机数：

my_rnd=$(((RANDOM<<15|RANDOM)<<15|RANDOM))
echo "$my_rnd"

如何配置RANDOM以获得与使用时相同的 32 位随机数范围SRANDOM？

Answer 1

你可以这样做：

(( my_rnd = (RANDOM << 17) | (RANDOM << 2) | (RANDOM & 3) ))

也就是说，取第一个 RANDOM 的所有 15 位，移位 17 位，另一个 RANDOM 的另外 15 位，移位 2 位，以及第三个 RANDOM 的额外 2 位（较低的，您也可以RANDOM >> 13用于较高的，至少在旧版本bash中明显更加随机）。

Answer 2

my_rnd=$(((RANDOM<<15|RANDOM)))

这只是使用RANDOM两次，每次 15 位，第一个值向左移动 15 位。所以你得到一个二进制数aaaaaaaaaaaaaaabbbbbbbbbbbbbbb，其中 a 是代表第一个值的位，b 是代表第二个值的位。

类似地，要获得任意数量的位，您可以使用RANDOMorSRANDOM生成至少那么多位，与 shift ( <<) 和or ( |)一起收集，然后用和( &)屏蔽其余部分。例如，对于 32 位，您将使用以下掩码0xffffffff：

echo "$(( ((RANDOM<<30) | (RANDOM<<15) | RANDOM) & 0xffffffff ))"

（0xffffffff是最大的 32 位二进制值，十进制为 4294967295。您也可以使用((1 << 32) - 1)它来动态计算它。）

请注意，Bash 的手册似乎没有对产生的值的不可预测性做出任何承诺RANDOM，但SRANDOM它说：

SRANDOM
每次引用此变量时，它都会扩展为 32 位伪随机数。随机数生成器在支持/dev/urandom或 的系统上不是线性的arc4random，因此每个返回的数字与其前面的数字没有关系。

这意味着它RANDOM确实可能是一个线性同余生成器，也就是说，不是一个非常好的随机生成器。/dev/urandom并且arc4random用更好的算法实现，所以如果它可用，你应该使用SRANDOM.

即使SRANDOM在您的 Bash 版本中不可用，您的系统也有/dev/urandom可能可用。因此，如果您确实需要比RANDOM提供的更好的随机数，则可以直接使用它。基于Using /dev/random, /dev/urandom to generate random data 中的答案，这将arr用n随机 32 位数字填充 shell 数组：

n=10
arr=( $(od -vAn -N $((n*4)) -tu4 < /dev/urandom) )

_{（故意使用分词，IFS不得包含数字。）}