如何在Bash中获取0到999999999之间的随机(/dev/random)数字？

Question

例如，

echo "$(( ($(od -An -N2 -i /dev/random) )%(1000-0+1) ))"

可以使用。但是对于更大的数字不具备可扩展性。

如何在bash中获取0到999999999之间的随机(/dev/random)数？

- adrelanos

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你能把这三个放在一排吗？ - Gabe

生成9个1位数字并将它们与10的幂附加在一起，大数定律表明它们具有相同的随机分布，尽管因为/ dev / random不是那么随机，因此它会出错，但它已经损坏了，所以... :D - Benjamin Gruenbaum

你能把它们排成一排吗？这样做会得到不同的随机数，而不是一次性完成。 - adrelanos

Answer 1

我建议使用：

shuf -i0-999999999 -n1

尽管不能保证shuf使用/dev/random。如果您确实想要，可以通过GNU shuf指定--random-source=/dev/random。

据我所知，FreeBSD（以及可能是Mac OS X）将此实用程序称为shuffle，并且它需要略微不同的参数（shuffle -n1000000000 -p1）。

如果您真的想直接使用/dev/random，则可以通过使用od -An -N4 -tu4生成一个四字节数字，但请记住，使用%1000000000会产生偏差，因为2³²不能被1000000000整除。为了纠正这个问题，在生成0-999999999范围内的随机数的特定情况下，如果四字节随机数大于或等于4000000000，则需要拒绝该数字。

- rici

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真的不在0到999999999之间吗？我已经运行了100次，总是得到8或9位数字的结果。从未出现过像443242这样的较小数字。 - adrelanos

@adrenalos：得到一个七位数的概率是100分之1。因此，进行100次重复并不是一个非常好的测试。 - rici

最小的数字出现的概率要小得多。100次显然不足以得到它们。 - osgx

+1 这应该被接受为答案。当发布我的解释时，我错过了你的解释，本质上做的是相同的事情（尽管这个可能稍微快一点）。 - Reinstate Monica Please

Answer 2

解释

使用 /dev/random 的关键在于思考如何产生均匀分布。 /dev/random 可以实现，但是需要注意：

 od -An -N2 -i /dev/random

提供一个2字节的输出，它在0...2¹⁶-1或0...65535上是均匀的。但显然在0...99999上不是均匀的。

对它取模1000，会将输出更改为0...999，但分布仍不均匀。

解决方案

假设我们有一个伪随机生成器，产生0,1,2,3,4，但我们想要一个产生0,1的生成器。我们只忽略任何输出2,3,4并保留输出0,1，根据定义，这些仍必须是伪随机的。

因此，您可以像这样做。

要获取单个数字，您可以这样做。

while :; do ran=$(echo $(od -An -N1 -i /dev/random)) && [[ $ran -lt 250 ]] && \
echo ${ran: -1} && break; done

由于0...249的最低有效数字的分布是均匀的，因此可以构建一个9位随机数，只需执行以下操作：

然后构建一个9位随机数，只需执行以下操作：

#!/bin/bash

digit() {
  while :; do ran=$(echo $(od -An -N1 -i /dev/random)) && [[ $ran -lt 250 ]] && \
  echo ${ran: -1} && break; done
}

for ((i=0; i<9; i++)) {
  num+=$(digit)
}

echo $num

- Reinstate Monica Please

Answer 3

 cat /dev/random | tr -cd 0-9 | dd bs=1 count=9

从/dev/random中获取随机数据，删除除0、1、... 9之外的所有内容；然后使用dd仅等待9个数字。

- osgx

Answer 4

您可以使用 awk，它应该在几乎所有类UNIX系统上都可用：

awk 'BEGIN{print int(rand()*999999999)}'

- Michał Kosmulski

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这个是否使用了/dev/random？ - adrelanos

这并不是因为有一个名为srand()的方法用于种子生成器，这意味着伪随机生成器。strace -eopen awk 'BEGIN{print int(rand()*999999999)}'也没有显示打开/dev/random。但是，您可以从/dev/random/读取一些数据来使用srand()种子伪随机数生成器。虽然这不如直接使用/dev/random好，但仍然可行。 - Michał Kosmulski