如何在Python中生成唯一的64位整数？

Question

我需要从Python生成唯一的64位整数。我已经查看了UUID模块，但是它生成的UUID为128位整数，因此不能使用。

您知道在Python中生成64位唯一整数的任何方法吗？谢谢。

- Continuation

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它们需要有多独特？是针对该程序的独特性，还是针对任何计算机上任何程序生成的每个ID的独特性（这就是UUID所提供的）？ - Dave Kirby

Dave - 这些是文档 ID。每个生成的 ID 都需要是唯一的。我可以有多个服务器，每个服务器都有 Python 进程。 - Continuation

为什么不直接分配顺序数字呢？它们是唯一的。 - S.Lott

@S.Lott - 你如何协调不同机器上的不同 Python 进程，以分配顺序数字？ - Continuation

(1) 那有什么关系呢？这是必须的吗？如果是必须的，那为什么问题中没有提到这个要求呢？ (2) 这就是数据库服务器的作用。 - S.Lott

Answer 1

只需将128位整数屏蔽掉即可。

>>> import uuid
>>> uuid.uuid4().int & (1<<64)-1
9518405196747027403L
>>> uuid.uuid4().int & (1<<64)-1
12558137269921983654L

这些几乎是随机的，因此您有很小的碰撞几率

也许 uuid1 的前 64 位更安全可靠地使用

>>> uuid.uuid1().int>>64
9392468011745350111L
>>> uuid.uuid1().int>>64
9407757923520418271L
>>> uuid.uuid1().int>>64
9418928317413528031L

这些主要基于时钟，因此不太随机，但独特性更好。

- John La Rooy

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UUID1会显示MAC地址和时间戳，而UUID4更加安全。 - Lukas Cenovsky

将64位向右移动可以去除MAC地址和时间，只留下时钟信息。 - Glyph

@LukasCenovsky，uuid1 更可能唯一，正因为这个原因。取决于是否需要安全性，但 uuid4 的折衷是碰撞更有可能发生。 - John La Rooy

@JohnLaRooy，uuid1部分是不正确或误导的，因为它创建的是无符号整数，而不是整数（整数默认应该是有符号的）。我认为正确的方法应该是这样的： int.from_bytes(uuid.uuid1().bytes, byteorder='big', signed=True) >> 64 - Stan Prokop

@JohnLaRooy，如果您认为stanProkop的回答可以改进您的答案，您是否愿意更新它？我猜这个额外的部分会使它更好。 - Robert Lugg

Answer 2

64位唯一标识

计数有什么问题吗？一个简单的计数器将创建唯一的值。这是最简单的方法，可以确保您不会重复值。

或者，如果计数还不够好，可以尝试这个。

>>> import random
>>> random.getrandbits(64)
5316191164430650570L

根据您如何生成和使用随机数生成器，它应该是唯一的。

当然，您可能会不正确地执行此操作并获得重复的随机数序列。在处理程序的种子以启动和停止程序时需要非常小心。

- S.Lott

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无论你的种子有多好，如果你使用getrandbits()方法生成了约2^32个ID，那么很可能会出现重复。 - President James K. Polk

该序列在理论上更长。"它生成53位精度的浮点数，并具有2 ** 19937-1的周期。"为什么getrandbits（）没有完整的周期？它是否生成多个数字？即使它生成64个不同的值并仅使用一个位，结果的周期也将是2 ^ 311。 - S.Lott

种子有多大？如果使用相同的种子，你将得到相同的随机数。 - dalore

你怎么实现这个“just count”？ - buhtz

“为什么 getrandbits() 函数没有完整周期？”可能会有完整的周期，但只存在 2**64 个独特的 64 位整数，所以你无法获得一个由 2**19937-1 个唯一整数组成的序列。假设随机分布，你会预计在 2**32 左右开始出现重复现象。 - towr

Answer 3

使用操作系统的随机数生成器生成一个64位的随机数，而不是伪随机数生成器：

>>> from struct import unpack; from os import urandom
>>> unpack("!Q", urandom(8))[0]
12494068718269657783L

- Glyph

Answer 4

您可以使用uuid4()生成一个随机的128位整数UUID。我们需要对每个128位整数进行“二进制右移”操作（>>），使其变为64位（即128 - (128 - 64)）。

from uuid import uuid4

bit_size = 64
sized_unique_id = uuid4().int >> bit_size
print(sized_unique_id)

- Chuma Umenze

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最好直接使用例如os.urandom(8)或secrets.randbelow(2**64)来直接生成字节。首先，uuid4的128位中仅有122位是随机生成的，而另外6位是固定的。你的方法只提供了60个随机位而不是64个，这会增加随机碰撞的可能性。 - Mark Dickinson

位数不是64，而是60~64。 - Xiao

Answer 5

为什么不试试这个？

import uuid
  
id = uuid.uuid1()
  
# Representations of uuid1()

print (repr(id.bytes)) # k\x10\xa1n\x02\xe7\x11\xe8\xaeY\x00\x16>\x99\x0b\xdb

print (id.int)         # 142313746482664936587190810281013480411  

print (id.hex)         # 6b10a16e02e711e8ae5900163e990bdb
  

- sultanmyrza