Bashで乱数を生成する方法は？

Bashの範囲内で乱数を生成する方法は？

を使用し$RANDOMます。多くの場合、単純なシェル演算と組み合わせると便利です。たとえば、1〜10の乱数を生成するには、次のようにします。

$ echo $((1 + RANDOM % 10))
3

実際のジェネレータはvariables.c、関数内にありますbrand()。古いバージョンは単純な線形ジェネレータでした。のバージョン4.0は、1985年の論文への引用付きbashのジェネレーターを使用しています。これは、おそらく疑似乱数の適切なソースであることを意味します。シミュレーションには使用しません（もちろん暗号には使用しません）が、基本的なスクリプトタスクにはおそらく十分です。

あなたが使用できる深刻な乱数を必要とする何かをしている場合、/dev/randomまたは/dev/urandomそれらが利用可能な場合：

$ dd if=/dev/urandom count=4 bs=1 | od -t d

ご覧ください$RANDOM：

$RANDOM 内部Bash関数（定数ではない）で、0〜32767の範囲の疑似乱数整数を返します。暗号化キーの生成には使用しないでください。

shuf（coreutilsで利用可能）を使用することもできます。

shuf -i 1-100000 -n 1

シェルからこれを試してください：

$ od -A n -t d -N 1 /dev/urandom

ここで-t dは、出力形式が符号付き10進数であることを指定します。-N 1から1バイトを読み取るように言います/dev/urandom。

awkから乱数を取得することもできます

awk 'BEGIN {
   # seed
   srand()
   for (i=1;i<=1000;i++){
     print int(1 + rand() * 100)
   }
}'

$ RANDOMがあります。私はそれがどのように機能するか正確に知りません。しかし、それは機能します。テストのために、あなたは行うことができます：

echo $RANDOM

私はこのトリックが好きです：

echo ${RANDOM:0:1} # random number between 1 and 9
echo ${RANDOM:0:2} # random number between 1 and 99

...

0〜9の乱数。

echo $((RANDOM%10))

Linuxシステムを使用している場合は、/ dev / randomから乱数を取得できます。 / dev / urandom。十分な乱数が利用できない場合、/ dev / randomがブロックすることに注意してください。ランダム性よりも速度が必要な場合は、/ dev / urandomを使用してください。

これらの「ファイル」は、オペレーティングシステムによって生成された乱数で埋められます。真または疑似乱数を取得するかどうかは、システム上の/ dev / randomの実装に依存します。真の乱数は、マウス、ハードドライブ、ネットワークなどのデバイスドライバーから収集されたノイズを使用して生成されます。

あなたはddでファイルから乱数を得ることができます

私はこれらのアイデアのいくつかを取り入れ、たくさんの乱数が必要な場合にすばやく実行できる関数を作成しました。

od多数の乱数が必要な場合、呼び出しは高価です。代わりに、それを1回呼び出して、/ dev / urandomからの1024個の乱数を格納します。いつrandに呼び出され、最後の乱数が返され、スケーリングされます。その後、キャッシュから削除されます。キャッシュが空になると、さらに1024個の乱数が読み取られます。

例：

rand 10; echo $RET

0から9までのRETの乱数を返します。

declare -ia RANDCACHE
declare -i RET RAWRAND=$(( (1<<32)-1 ))

function rand(){  # pick a random number from 0 to N-1. Max N is 2^32
  local -i N=$1
  [[ ${#RANDCACHE[*]} -eq 0 ]] && { RANDCACHE=( $(od -An -tu4 -N1024 /dev/urandom) ); }  # refill cache
  RET=$(( (RANDCACHE[-1]*N+1)/RAWRAND ))  # pull last random number and scale
  unset RANDCACHE[${#RANDCACHE[*]}-1]     # pop read random number
};

# test by generating a lot of random numbers, then effectively place them in bins and count how many are in each bin.

declare -i c; declare -ia BIN

for (( c=0; c<100000; c++ )); do
  rand 10
  BIN[RET]+=1  # add to bin to check distribution
done

for (( c=0; c<10; c++ )); do
  printf "%d %d\n" $c ${BIN[c]} 
done

更新：これはすべてのNではうまく機能しません。小さいNで使用すると、ランダムビットが無駄になります。（この場合）32ビットの乱数は、0から9までの9つの乱数に対して十分なエントロピーを持っています（10 * 9 = 1,000,000,000 <= 2 * 32）各32個のランダムソース値から複数の乱数を抽出できます。

#!/bin/bash

declare -ia RCACHE

declare -i RET             # return value
declare -i ENT=2           # keep track of unused entropy as 2^(entropy)
declare -i RND=RANDOM%ENT  # a store for unused entropy - start with 1 bit

declare -i BYTES=4         # size of unsigned random bytes returned by od
declare -i BITS=8*BYTES    # size of random data returned by od in bits
declare -i CACHE=16        # number of random numbers to cache
declare -i MAX=2**BITS     # quantum of entropy per cached random number
declare -i c

function rand(){  # pick a random number from 0 to 2^BITS-1
  [[ ${#RCACHE[*]} -eq 0 ]] && { RCACHE=( $(od -An -tu$BYTES -N$CACHE /dev/urandom) ); }  # refill cache - could use /dev/random if CACHE is small
  RET=${RCACHE[-1]}              # pull last random number and scale
  unset RCACHE[${#RCACHE[*]}-1]  # pop read random number
};

function randBetween(){
  local -i N=$1
  [[ ENT -lt N ]] && {  # not enough entropy to supply ln(N)/ln(2) bits
    rand; RND=RET       # get more random bits
    ENT=MAX             # reset entropy
  }
  RET=RND%N  # random number to return
  RND=RND/N  # remaining randomness
  ENT=ENT/N  # remaining entropy
};

declare -ia BIN

for (( c=0; c<100000; c++ )); do
  randBetween 10
  BIN[RET]+=1
done

for c in ${BIN[*]}; do
  echo $c
done

/ dev / randomまたは/ dev / urandomのキャラクタースペシャルファイルから読み取ることをお勧めします。

これらのデバイスは、読み取り時に真に乱数を返し、アプリケーションソフトウェアが暗号化用の安全なキーを選択できるように設計されています。このような乱数は、さまざまなランダムイベントによって発生するエントロピープールから抽出されます。{LDD3、ジョナサンコルベット、アレッサンドロルビニ、グレッグクロアハートマン]

これら2つのファイルは、カーネルのランダム化、特に

void get_random_bytes_arch(void* buf, int nbytes)

これは、そのような機能がハードウェアによって実装されている場合（通常はそうです）、ハードウェアから真にランダムなバイトを描画します。

dd if=/dev/urandom count=4 bs=1 | od -t d

これは機能しますが、からの不要な出力ddをstdoutに書き込みます。以下のコマンドは、必要な整数のみを提供します。算術展開に指定されたビットマスクを調整することで、必要に応じて指定された数のランダムビットを取得することもできます。

me@mymachine:~/$ x=$(head -c 1 /dev/urandom > tmp && hexdump 
                         -d tmp | head -n 1 | cut -c13-15) && echo $(( 10#$x & 127 ))

何について：

perl -e 'print int rand 10, "\n"; '

少し遅すぎるかもしれませんが、jotBashの範囲内で乱数を生成するために使用するのはどうですか？

jot -r -p 3 1 0 1

これにより、-r小数点以下3桁の精度（-p）の乱数（）が生成されます。この特定のケースでは、0と1の間の1つの数値を取得します（1 0 1）。順次データを印刷することもできます。マニュアルによると、乱数のソースは次のとおりです。

乱数は、シードが指定されていない場合はarc4random（3）を介して取得され、シードが指定されている場合はrandom（3）を介して取得されます。

@ Nelson、@ Barun、@ Robertのすばらしい回答に基づいて、乱数を生成するBashスクリプトを次に示します。

• 必要な桁数を生成できます。
• 各桁は別途によって生成さ/dev/urandomであるより良いバッシュのビルトインより$RANDOM

#!/usr/bin/env bash

digits=10

rand=$(od -A n -t d -N 2 /dev/urandom |tr -d ' ')
num=$((rand % 10))
while [ ${#num} -lt $digits ]; do
  rand=$(od -A n -t d -N 1 /dev/urandom |tr -d ' ')
  num="${num}$((rand % 10))"
done
echo $num

0からn（符号付き16ビット整数）の範囲の乱数を生成します。$ RAND変数に結果セット。例えば：

#!/bin/bash

random()
{
    local range=${1:-1}

    RAND=`od -t uI -N 4 /dev/urandom | awk '{print $2}'`
    let "RAND=$RAND%($range+1)"
}

n=10
while [ $(( n -=1 )) -ge "0" ]; do
    random 500
    echo "$RAND"
done

プログラムのランダム分岐またはyes / no; 1/0; 真/偽の出力：

if [ $RANDOM -gt 16383  ]; then              # 16383 = 32767/2 
    echo var=true/1/yes/go_hither
else 
    echo var=false/0/no/go_thither
fi

16383を覚えるのが面倒だとしたら：

if (( RANDOM % 2 )); then 
    echo "yes"
else 
    echo "no"
fi