Golang 随机数生成|极客笔记

Golang 随机数生成

在编程中，生成随机数是非常常见的需求，可以用于模拟数据、加密算法、游戏开发等各种场景。在 Golang 中，生成随机数也是非常简单的，本文将详细介绍如何在 Golang 中生成随机数。

伪随机数生成器

伪随机数生成器是一种确定性算法，通过一个初始种子生成一系列看似无规律的数字，但实际上这些数字是可以被预测的。Golang 中的 math/rand 包提供了伪随机数生成器的实现，可以生成伪随机整数、浮点数等。

在使用伪随机数生成器之前，需要先设置一个种子(seed)，可以使用当前时间、当前进程 ID 等值作为种子，以确保每次生成的随机数序列都是不同的。

下面是一个简单的示例代码，演示了如何使用 math/rand 包生成随机整数：

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

func main() {
    // 设置种子
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

    // 生成随机整数
    randomInt := rand.Intn(100) // 生成一个0~99之间的随机整数
    fmt.Println("Random Int:", randomInt)
}

运行结果可能会因为种子生成的时间不同而有所不同：

Random Int: 42

随机整数生成

math/rand 包提供了生成随机整数的方法 Intn(n)，该方法会生成一个 [0, n) 范围内的随机整数。如果想要生成其他范围内的随机整数，可以通过一些简单的转换来实现。

下面是一个生成指定范围内随机整数的示例代码：

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

func main() {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

    // 生成 [10, 50] 范围内的随机整数
    min := 10
    max := 50
    randomInt := rand.Intn(max-min+1) + min
    fmt.Println("Random Int:", randomInt)
}

运行结果：

Random Int: 26

随机浮点数生成

除了整数，有时候我们也需要生成随机的浮点数。math/rand 包中并没有直接提供生成随机浮点数的方法，但我们可以通过生成随机整数后进行转换来实现。

下面是一个生成指定范围内随机浮点数的示例代码：

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

func main() {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

    // 生成 [0.0, 1.0) 范围内的随机浮点数
    randomFloat := rand.Float64()
    fmt.Println("Random Float:", randomFloat)
}

运行结果：

Random Float: 0.7929384915409858

随机字符串生成

有时候我们需要生成随机字符串，比如用于生成随机验证码、密钥等场景。Golang 中可以使用 crypto/rand 包来生成安全的随机字符串。

下面是一个生成指定长度随机字符串的示例代码：

package main

import (
    "crypto/rand"
    "encoding/base64"
    "fmt"
)

func generateRandomString(length int) (string, error) {
    bytes := make([]byte, length)
    _, err := rand.Read(bytes)
    if err != nil {
        return "", err
    }
    return base64.URLEncoding.EncodeToString(bytes), nil
}

func main() {
    randomString, err := generateRandomString(10)
    if err != nil {
        fmt.Println("Error generating random string:", err)
        return
    }
    fmt.Println("Random String:", randomString)
}

运行结果：