Jak wygenerować losową liczbę w Bash?

Jak wygenerować losową liczbę w zakresie w Bash?

Zastosowanie $RANDOM. Jest to często przydatne w połączeniu z prostą arytmetyką powłoki. Na przykład, aby wygenerować losową liczbę od 1 do 10 (włącznie):

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

Rzeczywisty generator jest włączony variables.c, funkcja brand(). Starsze wersje były prostym generatorem liniowym. Wersja 4.0 bashwykorzystuje generator z cytatem do artykułu z 1985 roku, co prawdopodobnie oznacza, że ​​jest to przyzwoite źródło liczb pseudolosowych. Nie użyłbym jej do symulacji (a już na pewno nie do kryptografii), ale prawdopodobnie jest to wystarczające do podstawowych zadań skryptowych.

Jeśli robisz coś, co wymaga poważnych liczb losowych, możesz ich użyć /dev/randomlub /dev/urandomjeśli są one dostępne:

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

Proszę zobaczyć $RANDOM:

$RANDOM to wewnętrzna funkcja Bash (nie stała), która zwraca pseudolosową liczbę całkowitą z zakresu 0 - 32767. Nie należy jej używać do generowania klucza szyfrowania.

Możesz także użyć shuf (dostępne w coreutils).

shuf -i 1-100000 -n 1

Wypróbuj to ze swojej powłoki:

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

Tutaj -t dokreśla, że ​​format wyjściowy powinien być podpisany dziesiętnie; -N 1mówi, aby przeczytać jeden bajt /dev/urandom.

możesz także uzyskać losową liczbę z awk

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

Jest $ RANDOM. Nie wiem dokładnie, jak to działa. Ale to działa. Do testowania możesz:

echo $RANDOM

Podoba mi się ta sztuczka:

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

...

Losowa liczba od 0 do 9 włącznie.

echo $((RANDOM%10))

Jeśli używasz systemu Linux, możesz uzyskać losową liczbę z / dev / random lub / dev / urandom. Bądź ostrożny / dev / random zablokuje się, jeśli nie będzie wystarczającej liczby losowych numerów. Jeśli potrzebujesz prędkości ponad przypadkowością, użyj / dev / urandom.

Te „pliki” zostaną wypełnione losowymi liczbami generowanymi przez system operacyjny. To zależy od implementacji / dev / random w twoim systemie, jeśli otrzymasz prawdziwe lub pseudolosowe liczby. Prawdziwe liczby losowe są generowane za pomocą szumu zebranego ze sterowników urządzeń, takich jak mysz, dysk twardy, sieć.

Możesz pobrać losowe liczby z pliku za pomocą dd

Wziąłem kilka z tych pomysłów i stworzyłem funkcję, która powinna działać szybko, jeśli wymaganych jest wiele liczb losowych.

dzwonienie odjest drogie, jeśli potrzebujesz wielu losowych numerów. Zamiast tego dzwonię raz i przechowuję 1024 losowe numery z / dev / urandom. Kiedy randjest wywoływany, ostatni losowy numer jest zwracany i skalowany. Następnie jest usuwany z pamięci podręcznej. Gdy pamięć podręczna jest pusta, odczytywane są kolejne 1024 liczby losowe.

Przykład:

rand 10; echo $RET

Zwraca losową liczbę w RET od 0 do 9 włącznie.

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

AKTUALIZACJA: To nie działa tak dobrze dla wszystkich N. Marnuje również losowe bity, jeśli jest używane z małą N. Zauważ, że (w tym przypadku) 32-bitowa liczba losowa ma wystarczającą entropię dla 9 liczb losowych od 0 do 9 (10 * 9 = 1 000 000 000 <= 2 * 32) możemy wyodrębnić wiele liczb losowych z każdej 32 losowej wartości źródłowej.

#!/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

Czytanie z plików specjalnych znaków / dev / random lub / dev / urandom jest właściwą drogą.

Urządzenia te zwracają prawdziwie losowe liczby podczas odczytu i mają pomóc aplikacjom w wyborze bezpiecznych kluczy do szyfrowania. Takie liczby losowe są pobierane z puli entropii, która jest generowana przez różne zdarzenia losowe. {LDD3, Jonathan Corbet, Alessandro Rubini i Greg Kroah-Hartman]

Te dwa pliki są w szczególności interfejsem do randomizacji jądra

void get_random_bytes_arch(void* buf, int nbytes)

który pobiera prawdziwie losowe bajty ze sprzętu, jeśli taka funkcja jest realizowana sprzętowo (zwykle jest), lub pobiera z puli entropii (składającej się z czasów między zdarzeniami, takimi jak przerwania myszy i klawiatury oraz inne przerwania zarejestrowane w SA_SAMPLE_RANDOM).

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

Działa, ale zapisuje niepotrzebne dane wyjściowe z ddna standardowe wyjście. Poniższe polecenie podaje tylko liczbę całkowitą, której potrzebuję. Mogę nawet uzyskać określoną liczbę losowych bitów według potrzeb, dostosowując maskę bitową podaną dla rozszerzenia arytmetycznego:

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

Co powiesz na:

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

Może jestem trochę za późno, ale co jotz generowaniem losowej liczby w zakresie w Bash?

jot -r -p 3 1 0 1

Generuje to -rliczbę losową ( ) z dokładnością do 3 miejsc po przecinku ( -p). W tym konkretnym przypadku otrzymasz jedną liczbę od 0 do 1 ( 1 0 1). Możesz także wydrukować dane sekwencyjne. Źródłem liczby losowej, zgodnie z instrukcją, jest:

Liczby losowe są uzyskiwane przez arc4random (3), gdy nie podano nasion, i przez losowe (3), gdy podano ziarno.

Oparty na świetnych odpowiedziach @Nelson, @Barun i @Robert, oto skrypt Bash, który generuje losowe liczby.

• Może wygenerować ile cyfr chcesz.
• każda cyfra jest generowana osobno, dzięki /dev/urandomczemu jest znacznie lepsza niż wbudowana 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

Wygeneruj liczbę losową z zakresu od 0 do n (16-bitowa liczba całkowita ze znakiem). Zestaw wyników w zmiennej $ RAND. Na przykład:

#!/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

Losowe rozgałęzienie programu lub tak / nie; 1/0; wyjście prawda / fałsz:

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

jeśli leniwy zapamiętać 16383:

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