golang中的随机数rand

随机数从资源生成。包水平的函数都使用的默认的公共资源。

该资源会在程序每次运行时都产生确定的序列。如果需要每次运行产生不同的序列，应使用Seed函数进行初始化。默认资源可以安全的用于多go程并发。

关于种子seed
程序启动的时候，种子的初始值是一样的，也就是说随机数是一样的，什么意思呢？

package main

import (
   "fmt"
   "math/rand"
)

func main(){
   data := rand.Int63n(100)
   fmt.Println(data)
}

每次运行go run main.go
打印的都是 10

如果我们播放种子

package main

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

func main(){
   rand.Seed(time.Now().Unix()) // unix 时间戳，秒
   data := rand.Int63n(100)
   fmt.Println(data)
}

这样每次执行go run main.go
打印的结果就不一样，但是，根据随机数的特性，如果两次执行的时间戳是在同一秒，那么打印的结果是相同的。
以上的随机数相同的情况是发生在程序启动的时候，如果程序启动后，每次生成随机数会怎样呢？

package main

import (
   "fmt"
   "math/rand"
)

func main(){
   for i := 0; i<5; i++ {
      data := rand.Int63n(100)
      fmt.Println(data)
   }
}

运行 go run main.go
打印
10
51
21
51
37

再次运行 go run main.go
打印
10
51
21
51
37

可见每次启动的结果是一样的；但是程序启动后，每次的随机数都不尽相同，是随机的。

如果再加上种子呢？

package main

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

func main(){
   for i := 0; i<5; i++ {
      rand.Seed(time.Now().Unix()) // unix 时间戳，秒
      data := rand.Int63n(100)
      fmt.Println(data)
   }
}

运行 go run main.go
打印
86
86
86
86
86

再次运行 go run main.go
打印
72
72
72
72
72

每次启动程序，因为种子不一样，所以随机数不一样；但是程序启动后，每次也都是播放种子，秒级时间戳，如果时间戳一样，就导致种子一样，生成的随机数就一样，所以五次的随机数是一样的。

通过上面的例子。可以知道，播放种子不是必须的，除非要求每次启动程序的时候随机数不一样。

并且，要设置种子的情况下，应该放在整个程序启动的时候，而且只需要设置一次即可。修改上面的例子：

package main

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

func main(){
   rand.Seed(time.Now().UnixNano()) // 纳秒时间戳
   for i := 0; i<5; i++ {
      data := rand.Int63n(100)
      fmt.Println(data)
   }
}

运行 go run main.go
打印
3
49
46
83
25

再次运行 go run main.go
打印
39
3
14
42
65

这次就是理想的结果了。使用纳秒时间戳基本就没问题了，因为我们的程序几乎不会在1纳秒时间内多次启动的。

下面来讲讲rand包的具体用法

rand 包提供了两块的内容，一块是基于 Rand 结构体及其方法；另一块是基于 Rand 结构体再封装的可直接调用的方法 rand.xxx，查看源码就知道它们是同样的功能。

所以，生成随机数有两种方式

rander := rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))
n1 := rander.Intn(100)

rand.Seed(time.Now().UnixNano())
n2 := rand.Intn(100)

使用第一种方法，将 rander 作为包的全局变量，这样就只会设置一次种子。

var Rander = rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))

随机整数

func (r *Rand) Int() int
func (r *Rand) Int31() int32
func (r *Rand) Int63() int64
func (r *Rand) Uint32() uint32
func (r *Rand) Uint64() uint64
func (r *Rand) Intn(n int) int
func (r *Rand) Int31n(n int32) int32
func (r *Rand) Int63n(n int64) int64

Int， Int31， Int63 生成的数都太大，一般使用 Intn, Int31n, Int63n。得到的范围 [0, n)，想要得到 [0, n]，就要使用 Intn(n + 1)，想要得到 [10, 100] 的随机数，就要使用 Intn(91) + 10。

随机浮点数

func (r *Rand) Float32() float32
func (r *Rand) Float64() float64

得到 [0, 1) 之间的浮点数，32单精度，64双精度。

基于正态分布的随机浮点数

func (r *Rand) NormFloat64() float64

基于指数分布的随机浮点数

func (r *Rand) ExpFloat64() float64

随机序列

func (r *Rand) 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。

Rander.Perm(10) // [1 8 0 4 7 6 3 2 9 5]

总结：

package main

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

func main() {
	s := RandString(10)
	fmt.Println(s)
}

var Rander = rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))

const letterString = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"
const numLetterString = "0123456789"

// 随机生成字符串
func RandStr(n int, letter string) string {
	str := []byte(letter)
	res := ""
	for i := 0; i < n; i++ {
		res += fmt.Sprintf("%c", str[Rander.Intn(strings.Count(letter, "") - 1)])
	}
	return res
}

func RandNumStr(n int) string {
	return RandStr(n, numLetterString)
}

func RandString(n int) string {
	return RandStr(n, letterString)
}

func RandOrder(n int) string {
	return time.Now().Format("20060102150405") + RandNumStr(n)
}

// 包含min, max
func RandNum(min , max int) int {
	return Rander.Intn(max - min + 1) + min
}