Як генерувати випадкове число в Bash?

Як генерувати випадкове число в діапазоні в Bash?

Використовуйте $RANDOM. Це часто корисно в поєднанні з простою арифметикою оболонки. Наприклад, для генерації випадкового числа між 1 і 10 (включно):

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

Фактичний генератор знаходиться в variables.c, функція brand(). Старіші версії були простим лінійним генератором. У версії 4.0 bashвикористовується генератор із цитатами на папір 1985 року, що, імовірно, означає, що це гідне джерело псевдовипадкових чисел. Я б не використовував це для моделювання (і, звичайно, не для криптовалюти), але це, ймовірно, достатньо для основних завдань сценарію.

Якщо ви робите щось, що вимагає серйозних випадкових чисел, ви можете використовувати /dev/randomабо /dev/urandomякщо вони доступні:

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

Будь ласка, дивіться $RANDOM:

$RANDOM - це внутрішня функція Bash (не константа), яка повертає псевдовипадкове ціле число в діапазоні 0 - 32767. Її не слід використовувати для створення ключа шифрування.

Ви також можете використовувати shuf (доступний в coreutils).

shuf -i 1-100000 -n 1

Спробуйте це з вашої оболонки:

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

Тут -t dзазначено, що вихідний формат повинен бути підписаний десятковою; -N 1каже прочитати один байт з /dev/urandom.

ви також можете отримати випадкове число від awk

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

Є $ RANDOM. Я не знаю точно, як це працює. Але це працює. Для тестування ви можете:

echo $RANDOM

Мені подобається цей трюк:

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

...

Випадкове число від 0 до 9 включно.

echo $((RANDOM%10))

Якщо ви використовуєте систему Linux, ви можете отримати випадкове число з / dev / random або / dev / urandom. Будьте обережні / dev / random заблокуються, якщо не буде достатньо випадкових чисел. Якщо вам потрібна швидкість над випадковістю, використовуйте / dev / urandom.

Ці "файли" будуть заповнені випадковими числами, згенерованими операційною системою. Це залежить від реалізації / dev / random у вашій системі, якщо ви отримаєте істинні чи псевдо випадкові числа. Справжні випадкові цифри генеруються за допомогою форми шуму, зібраного від драйверів пристроїв, таких як миша, жорсткий диск, мережа.

Ви можете отримати випадкові числа з файлу за допомогою dd

Я взяв кілька таких ідей і зробив функцію, яка повинна виконуватись швидко, якщо потрібно багато випадкових чисел.

дзвінок odдорогий, якщо вам потрібно багато випадкових номерів. Натомість я називаю це один раз і зберігаю 1024 випадкових числа з / dev / urandom. Коли randвикликається, останнє випадкове число повертається та масштабується. Потім він видаляється з кешу. Коли кеш порожній, зчитується ще 1024 випадкових числа.

Приклад:

rand 10; echo $RET

Повертає випадкове число в RET від 0 до 9 включно.

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

ОНОВЛЕННЯ: Це працює не так добре для всіх N. Він також витрачає випадкові біти, якщо використовується з малим N. Зауваживши, що (у цьому випадку) 32-бітове випадкове число має достатню ентропію для 9 випадкових чисел між 0 і 9 (10 * 9 = 1 000 000 000 <= 2 * 32), ми можемо отримати кілька випадкових чисел з кожного 32 випадкового значення джерела.

#!/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

Читання спеціальних файлів символів / dev / random або / dev / urandom - це шлях.

Ці пристрої повертають справді випадкові номери під час читання, і вони розроблені, щоб допомогти програмному забезпеченню вибрати безпечні ключі для шифрування. Такі випадкові числа витягуються з пулу ентропії, який сприяють різні випадкові події. {LDD3, Джонатан Корбет, Алессандро Рубіні та Грег Кроа-Хартман]

Ці два файли, зокрема, є інтерфейсом до рандомізації ядра

void get_random_bytes_arch(void* buf, int nbytes)

який малює справді випадкові байти з апаратних засобів, якщо така функція виконується апаратним шляхом (як правило, є), або вона черпає з пулу ентропії (що складається з таймінгів між подіями, такими як перерви миші та клавіатури та інші переривання, зареєстровані SA_SAMPLE_RANDOM).

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

Це працює, але записує непотрібний вихід з ddв stdout. Команда нижче дає лише ціле число, яке мені потрібно. Я навіть можу отримати вказану кількість випадкових бітів, як мені потрібно, коригуючи бітову маску, задану для арифметичного розширення:

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

А як на рахунок:

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

Можливо, я трохи пізно, але що робити з використанням jotгенерувати випадкове число в межах діапазону в Bash?

jot -r -p 3 1 0 1

Це генерує випадкове ( -r) число з точністю до 3 знаків після коми ( -p). У цьому конкретному випадку ви отримаєте одне число від 0 до 1 ( 1 0 1). Ви також можете друкувати послідовні дані. Джерелом випадкового числа, згідно з посібником, є:

Випадкові числа отримують через arc4random (3), коли не вказано насіння, і через випадкове (3), коли дається насіння.

На основі чудових відповідей @Nelson, @Barun та @Robert, ось сценарій Bash, який генерує випадкові числа.

• Можна створити кількість цифр, які ви хочете.
• кожна цифра генерується окремо, /dev/urandomщо набагато краще, ніж вбудована Баша$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

Створити випадкове число в діапазоні від 0 до n (підписане 16-бітове ціле число). Результат встановлений у змінній $ RAND. Наприклад:

#!/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

Випадкове розгалуження програми або так / ні; 1/0; істинний / хибний вихід:

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

якщо вам лінь згадати 16383:

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