golang 随机数 math/rand包 crypto/rand包

Love The Way You Lie 2021-08-29 11:31 430阅读 0赞

### **1、math/rand 包** ###

1.1、math/rand 包实现了伪随机数生成器

1.2、主要方法

（1）func Seed(seed int64)

设置随机种子，不设置则默认Seed(1)

（2）func Int() int

返回一个非负的伪随机int值

（3）func Int31() int32

返回一个int32类型的非负的31位伪随机数

（4）func Int63() int64

返回一个int64类型的非负的63位伪随机数

（5）func Intn(n int) int

返回一个取值范围在\[0,n)的伪随机int值，如果n<=0会panic

（6）func Int31n(n int32) int32

返回一个取值范围在\[0,n)的伪随机int32值，如果n<=0会panic

（7）func Int63n(n int64) int64

返回一个取值范围在\[0, n)的伪随机int64值，如果n<=0会panic

（8）func Float32() float32

返回一个取值范围在\[0.0, 1.0)的伪随机float32值

（9）func Float64() float64

返回一个取值范围在\[0.0, 1.0)的伪随机float64值

（10）func Perm(n int) \[\]int

返回一个有n个元素的，\[0,n)范围内整数的伪随机排列的切片

1.3、代码示例

package main
    
    import (
        "fmt"
        "math/rand"
        "time"
    )
    
    func main() {
        //不设置随机种子，每次运行结果都一样
        fmt.Println(rand.Intn(10))
        fmt.Println(rand.Float64())
        //设置随机种子
        rand.Seed(time.Now().UnixNano())
        fmt.Println(rand.Intn(10))
        fmt.Println(rand.Float64())
        //随机数切片
        fmt.Println(rand.Perm(5))
    }

输出：

1
    0.9405090880450124
    6
    0.29007018033257015
    [3 4 0 1 2]

实例需求：10以内随机生成2个幸运数字

package main
     
    import (
        "fmt"
        "math/rand"
    )
     
    func main() {
        fmt.Println("My first lucky number is", rand.Intn(10))
        fmt.Println("My senond lucky number is", rand.Intn(10))
    }

输出：

My first lucky number is 1
    My senond lucky number is 7

在本环境中，不论编译运行多少次，都是这个输出。

为什么没有产生随机的效果呢？

此程序的运行环境是固定的，因此 `rand.Intn` 总是会返回相同的数字。 （要得到不同的数字，需为生成器提供不同的种子数）

package main
     
    import (
        "fmt"
        "math/rand"
        "time"
    )
     
    func main() {
        rand.Seed(time.Now().Unix())
        fmt.Println("My first lucky number is", rand.Intn(10))
        fmt.Println("My senond lucky number is", rand.Intn(10))

输出：

My first lucky number is 6
    My senond lucky number is 8

rand.Seed(time.Now().UnixNano())作用：

`rand.Intn`

获取随机数，不加随机种子，每次遍历获取都是重复的一些随机数据

rand.Seed(time.Now().UnixNano())

设置随机数种子，加上这行代码，可以保证每次随机都是随机的

1.4、应用场景

（1）验证码

（2）随机密码

（3）抽奖

（4）随机算法

### **2、crypto/rand 包　** ###

2.1、crypto/rand 包实现了用于加解密的更安全的随机数生成器

2.2、主要方法

（1）func Int(rand io.Reader, max \*big.Int) (n \*big.Int, err error)

返回一个在\[0, max)区间服从均匀分布的随机值，如果max<=0则会panic

（2）func Prime(rand io.Reader, bits int) (p \*big.Int, err error)

返回一个具有指定字位数（二进制的位数）的数字，该数字具有很高可能性是质数。如果从rand读取时出错，或者bits<2会返回错误

（3）func Read(b \[\]byte) (n int, err error)

本函数是一个使用io.ReadFull调用Reader.Read的辅助性函数。当且仅当err == nil时，返回值n == len(b)

2.3、代码示例

package main
    
    import (
        "crypto/rand"
        "encoding/base64"
        "fmt"
        "math/big"
    )
    
    func main() {
        //1、Int
        n, err := rand.Int(rand.Reader, big.NewInt(128))
        if err == nil {
            fmt.Println("rand.Int：", n, n.BitLen())
        }
        //2、Prime
        p, err := rand.Prime(rand.Reader, 5)
        if err == nil {
            fmt.Println("rand.Prime：", p)
        }
        //3、Read
        b := make([]byte, 32)
        m, err := rand.Read(b)
        if err == nil {
            fmt.Println("rand.Read：", b[:m])
            fmt.Println("rand.Read：", base64.URLEncoding.EncodeToString(b))
        }
    }

输出：

rand.Int： 92 7
    rand.Prime： 29
    rand.Read： [207 47 241 208 190 84 109 134 86 106 87 223 111 113 203 155 44 118 71 20 186 62 66 130 244 98 97 184 8 179 6 230]
    rand.Read： zy_x0L5UbYZWalffb3HLmyx2RxS6PkKC9GJhuAizBuY=