Как сгенерировать случайное число в Bash?

Как сгенерировать случайное число в диапазоне в Bash?

Использование $RANDOM. Это часто полезно в сочетании с простой арифметикой оболочки. Например, чтобы сгенерировать случайное число от 1 до 10 (включительно):

$ echo $((1 + RANDOM % 10))
3

Фактический генератор в variables.cфункции brand(). Старые версии были простым линейным генератором. Версия 4.0 bashиспользует генератор с цитатой к статье 1985 года, что, вероятно, означает, что это достойный источник псевдослучайных чисел. Я бы не использовал его для симуляции (и уж точно не для криптографии), но, вероятно, он подходит для базовых задач сценариев.

Если вы делаете что-то, что требует серьезных случайных чисел, которые вы можете использовать /dev/randomили /dev/urandomесли они доступны:

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

Пожалуйста, смотрите $RANDOM:

$RANDOM является внутренней функцией Bash (не константой), которая возвращает псевдослучайное целое число в диапазоне от 0 до 32767. Она не должна использоваться для генерации ключа шифрования.

Вы также можете использовать shuf (доступно в coreutils).

shuf -i 1-100000 -n 1

Попробуйте это из вашей оболочки:

$ od -A n -t d -N 1 /dev/urandom

Здесь -t dуказывает, что формат вывода должен быть десятичным со знаком; -N 1говорит прочитать один байт от /dev/urandom.

вы также можете получить случайное число из awk

awk 'BEGIN {
   # seed
   srand()
   for (i=1;i<=1000;i++){
     print int(1 + rand() * 100)
   }
}'

Есть $ RANDOM. Я не знаю точно, как это работает. Но это работает. Для тестирования вы можете сделать:

echo $RANDOM

Мне нравится этот трюк:

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

...

Случайное число от 0 до 9 включительно.

echo $((RANDOM%10))

Если вы используете систему Linux, вы можете получить случайное число из / dev / random или / dev / urandom. Будьте осторожны / dev / random будет блокировать, если недостаточно доступных случайных чисел. Если вам нужна скорость по случайности, используйте / dev / urandom.

Эти «файлы» будут заполнены случайными числами, сгенерированными операционной системой. Это зависит от реализации / dev / random в вашей системе, если вы получите истинные или псевдослучайные числа. Истинные случайные числа генерируются с помощью шума, получаемого от драйверов устройств, таких как мышь, жесткий диск, сеть

Вы можете получить случайные числа из файла с дд

Я взял несколько из этих идей и создал функцию, которая должна быстро работать, если требуется много случайных чисел.

звонить odдорого, если вам нужно много случайных чисел. Вместо этого я вызываю его один раз и сохраняю 1024 случайных числа из / dev / urandom. Когда randвызывается, последнее случайное число возвращается и масштабируется. Затем он удаляется из кэша. Когда кеш пуст, читаются еще 1024 случайных числа.

Пример:

rand 10; echo $RET

Возвращает случайное число в RET от 0 до 9 включительно.

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

ОБНОВЛЕНИЕ: Это не работает так хорошо для всех N. Это также тратит впустую случайные биты, если используется с маленьким N. Отметив, что (в этом случае) 32-битное случайное число имеет достаточно энтропии для 9 случайных чисел от 0 до 9 (10 * 9 = 1 000 000 000 <= 2 * 32) мы можем извлечь несколько случайных чисел из каждого 32 случайного значения источника.

#!/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

Чтение из специальных файлов символов / dev / random или / dev / urandom - это лучший способ.

Эти устройства возвращают действительно случайные числа при чтении и разработаны, чтобы помочь прикладному программному обеспечению выбрать безопасные ключи для шифрования. Такие случайные числа извлекаются из пула энтропии, который вносится различными случайными событиями. {LDD3, Джонатан Корбет, Алессандро Рубини и Грег Кроа-Хартман]

Эти два файла являются интерфейсом для рандомизации ядра, в частности

void get_random_bytes_arch(void* buf, int nbytes)

который извлекает действительно случайные байты из аппаратного обеспечения, если такая функция реализована аппаратным обеспечением (обычно таковым является), или извлекает из пула энтропии (состоящего из временных интервалов между событиями, такими как прерывания мыши и клавиатуры и другие прерывания, которые зарегистрированы в SA_SAMPLE_RANDOM).

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

Это работает, но записывает ненужные выходные данные ddв stdout. Команда ниже дает только целое число, которое мне нужно. Я даже могу получить указанное количество случайных битов, сколько мне нужно, путем настройки битовой маски, данной арифметическому расширению:

me@mymachine:~/$ x=$(head -c 1 /dev/urandom > tmp && hexdump 
                         -d tmp | head -n 1 | cut -c13-15) && echo $(( 10#$x & 127 ))

Что о:

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

Может быть, я немного опоздал, но как насчет jotгенерации случайного числа в диапазоне в Bash?

jot -r -p 3 1 0 1

Это генерирует случайное ( -r) число с точностью до 3 десятичных знаков ( -p). В этом конкретном случае вы получите одно число от 0 до 1 ( 1 0 1). Вы также можете распечатать последовательные данные. Источник случайного числа, согласно инструкции, является:

Случайные числа получаются через arc4random (3), когда начальное число не указано, и через random (3), когда задано начальное число.

Основываясь на великолепных ответах @Nelson, @Barun и @Robert, вот скрипт Bash, который генерирует случайные числа.

• Может генерировать, сколько цифр вы хотите.
• каждая цифра генерируется отдельно, /dev/urandomчто намного лучше, чем встроенный в Bash$RANDOM

#!/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

Генерация случайного числа в диапазоне от 0 до n (16-разрядное целое число со знаком). Результат устанавливается в переменной $ RAND. Например:

#!/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

Случайная ветвление программы или да / нет; 1/0; истина / ложь вывод:

if [ $RANDOM -gt 16383  ]; then              # 16383 = 32767/2 
    echo var=true/1/yes/go_hither
else 
    echo var=false/0/no/go_thither
fi

если вам лень вспоминать 16383:

if (( RANDOM % 2 )); then 
    echo "yes"
else 
    echo "no"
fi