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Linux Shell生成随机数和随机字符串

2019-02-10 18:22 出处:清屏网 人气: 评论(0

日常生活中,会经常用到随机数,使用场景非常广泛,例如买彩票、丢骰子、抽签、年会抽奖等。

Shell 下如何生成随机数呢,米扑博客特意写了本文,总结 Linux Shell 产生随机数的多种方法。

计算机产生的的只是“伪随机数”,不会产生绝对的随机数(是一种理想随机数)。实际上,伪随机数和理想随机数也是相对的概念,例如伪随机数在1万万亿亿亿年内也无法重复,算是理想随机数么?

伪随机数在大量重现时也并不一定保持唯一,但一个好的伪随机产生算法将可以产生一个非常长的不重复的序列,例如 UUID( 通用唯一识别码 )在100亿年内才可用完。

1. 使用系统的 $RANDOM 变量(CentOS、Ubuntu、MacOS 都支持,但只有5位数随机)

mimvp@ubuntu:~$ echo $RANDOM

17617

$RANDOM 的范围是 [0, 32767]

示例:使用 for 循环来验证:

#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10

function print_random() {
    for i in {1..10};
    do
        echo -e "$i \\t $RANDOM"
    done
}

print_random

运行结果:

\# sh mimvp\_shell\_rand.sh
1        20191
2        16817
3        25971
4        1489
5        34
6        25183
7        920
8        315
9        18845
10       29519

如需要生成超过32767的随机数,可以用以下方法实现(有缺陷)

例:生成 40,000,000~50,000,000 的随机数,但最后末尾五位数在随机变化,实现原理有缺陷

#!/bin/bash
\# mimvp.com 2016.05.10

\## Linux 系统随机数 + 范围上限值后, 再取余
function mimvp\_random\_bignum() {
    min=$1
    max=$2
    mid=$(($max-$min+1))
    num=$(($RANDOM+$max))       # 随机数+范围上限, 然后取余
    randnum=$(($num%$mid+$min)) # 随机数包含上下限边界数值
    echo $randnum
}

function print\_random\_bignum() {
    for i in {1..10};
    do
        bignum=$(mimvp\_random\_bignum 40000000 50000000)
        echo -e "$i \\t $bignum"
    done
}

print\_random\_bignum

运行结果:

# sh mimvp_shell_rand.sh

1 40022422

2 40014261

3 40022712

4 40016695

5 40026575

6 40032198

7 40026667

8 40016024

9 40012010

10 40016143

这里,还可以通过 awk 产生随机数,最大为6位随机数,其跟时间有关,系统时间一致则随机数都相同,没有 $RANDOM 随机性好

# awk 'BEGIN{srand(); print rand()}'

0.739505

# awk 'BEGIN{srand(); print rand()*1000000}'

855767

2. 使用date +%s%N(CentOS、Ubuntu支持,MacOS不支持纳秒 +%N)

通过 Linux / Unix 的时间戳来获取随机数

# date +%S # 获取秒数, 2位数

43

# date +%s # 获取时间戳, 10位数, 从 1970-01-01 00:00:00 到当前的间隔的秒数

1548739004

# date +%N # 获取纳秒值, 9位数, CentOS、Ubuntu支持, 但 MacOS 不支持

468529240

说明:

如果用时间戳 date +%s 做随机数,相同一秒的数据是一样的。在做循环处理多线程时,基本不能满足要求

如果用纳秒值 date +%N 做随机数,精度达到了亿分之一,相当精确了,在多cpu高并发的循环里,同一秒里也很难出现相同结果,不过也会有重复碰撞的可能性

如果用时间戳+纳秒值 date +%N%s 做组合随机数(10+9=19位数),则比较完美了,重复的概率大大降低,但注意: MacOS 系统不支持纳秒值,不算通用

示例:生成 40,000,000~50,000,000 的随机数

#!/bin/bash
\# mimvp.com 2016.05.10

\## Linux 时间戳随机数
function mimvp\_randnum\_date() {
    min=$1
    max=$2
    mid=$(($max-$min+1))
    num=$(date +%s%N | cut -c1-17)      # 19位数, 截取第1-17位数, 下标从1开始
    randnum=$(($num%$mid+$min))         # 随机数包含上下限边界数值
    echo $randnum
}

function print\_randnum\_date() {
    for i in {1..10};
    do
        randnum=$(mimvp\_randnum\_date 40000000 50000000)
        echo -e "$i \\t $randnum"
    done
}

print\_randnum\_date

运行结果:

# sh mimvp_shell_rand.sh

1 42153680

2 42199904

3 42243885

4 42283556

5 42332691

6 42376578

7 42422048

8 42462640

9 42505483

10 42550221

说明:

上面的结果可以看到,当取大数值范围时,高位可能都是相同的,原因是 date +%N%s 是按照 秒数+纳秒 获取的,时间高位具有顺序位,可能相同

那么,有的同学问题,能不能把 date +%s%N 的秒数和纳秒互换下,答案是不可以的,原因是纳秒的第一位可能为0,从第一位截取可能为 09641524615487432 ,shell 会提示错误: value too great for base (error token is "09641524615487432")

改进的办法1:互调date +%N%s (仍然不行)

既然第一位不能为0,那么从纳秒的第2位、第3位.... 截取不行吗,答案也是不可以的,因为纳秒的每一位都有可能是0,毕竟纳秒是9位数(毫秒3位数、微秒6位数、纳秒9位数)纳秒本身就在秒数之后,所以纳秒的9位数的每一位都可以为0  另外,纳秒在高位,秒数在低位,截取大数值可能导致高位不相同,但低位数值相同的情况,原因是秒数的值变化非常慢。结论,互换的办法是行不通的,还可能导致新的问题,因此,老老实实的用  date +%s%N 格式吧

改进的方法2:直接用 date +%s%N 的19位数(可行)

不要截取 date +%s%N | cut -c1-17 ,充分利用纳秒的快速变化后再取余

3. 使用 /dev/random 和 /dev/urandom 随机文件(CentOS、Ubuntu、MacOS 都支持,推荐)

/dev/random 是阻塞的随机数发生器,读取有时需要等待。存储着系统当前运行环境的实时数据,如 CPU、内存、电压、物理信号等

/dev/urandom 是非阻塞随机数发生器,读取操作不会产生阻塞。

说明:

/dev/random 和 /dev/urandom 存储的都是乱码,实际上它们是通过二进制数据保存实时数据的

打开 /dev/random 和 /dev/urandom 文件,推荐用 head,不推荐 cat 命令,因为文件非常大且是乱码,只需要获取前几行文件内容就变了

用到了 cksum 命令,其读取文件内容,生成唯一的整型数据,只有文件内容没变,生成结果就不会变化,与php crc函数类似,一般校验文件是否篡改

其生成随机数的原理是:截取文件的一部分内容,做内容的计算,取第一个数值

# head -20 /dev/urandom | cksum

3535024891 50260

# head -20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d " "

1713554848

示例:使用/dev/urandom生成 40,000,000~50,000,000 之间的随机数,使用 /dev/urandom 避免阻塞。

#!/bin/bash
\# mimvp.com 2016.05.10

\## Linux 随机文件
function mimvp\_randnum\_file() {
    min=$1
    max=$2
    mid=$(($max-$min+1))
    num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
\#    num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -d ' ' -f1)             # ok
\#    num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | awk '{print $1}')           # ok
\#    num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | awk -F " " '{print $1}')    # ok
    randnum=$(($num%$mid+$min))        
    echo $randnum
}

function print\_randnum\_file() {
    for i in {1..10};
    do
        randnum=$(mimvp\_randnum\_file 40000000 50000000)
        echo -e "$i \\t $randnum"
    done
}

print\_randnum\_file

运行结果:

\# sh mimvp\_shell\_rand.sh  
1      48894638
2      43078483
3      41678948
4      48987680
5      46095205
6      49650777
7      47144679
8      49003259
9      44562068
10     42014734

由此可见,用随机文件生成的随机数,基本是全随机的,且通用于 CentOS、Ubuntu、MacOS

4. 使用 linux uuid(CentOS、Ubuntu支持,MacOS不支持)

UUID(Universally Unique Identifier,通用唯一识别码),格式包含32个16进制数字,以'-'连接号分为5段。

格式为 8-4-4-4-12 的32个字符,例如: 07e73165-1196-4194-98bb-a3bf7c96e34a

# cat /proc/sys/kernel/random/uuid

07e73165-1196-4194-98bb-a3bf7c96e34a

UUID 数量,理论上的总数为216 x 8=2128,约等于3.4 x 1038。 也就是说若每奈秒产生1兆个UUID,要花100亿年才会将所有UUID用完。

UUID 目的,是让分布式系统中的所有元素,都能有唯一的辨识信息,而不需要通过中央控制端来做辨识信息的指定。如此一来,每个人都可以创建不与其它人冲突的 UUID。在这样的情况下,就不需考虑数据库创建时的名称重复问题。它会让网络任何一台计算机所生成的uuid码,都是互联网整个服务器网络中唯一的。它的原信息会加入硬件,时间,机器当前运行信息等等。

UUID 格式:包含32个16进位数字,以“-”连接号分为五段,形式为8-4-4-4-12的32个字符。范例;550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000  ,所以:

与 uuid类似的还有一个guid( 全局唯一标识符 )码,它由微软支持,它们由操作系统内核产生。

示例:使用 linux uuid 生成 40,000,000~50,000,000 之间的随机数

#!/bin/bash
\# mimvp.com 2016.05.10

\## Linux uuid
function mimvp\_randnum\_uuid() {
    min=$1
    max=$2
    mid=$(($max-$min+1))
    num=$(head -n 20 /proc/sys/kernel/random/uuid | cksum | cut -f1 -d ' ')
    randnum=$(($num%$mid+$min))        
    echo $randnum
}

function print\_randnum\_uuid() {
    for i in {1..10};
    do
        randnum=$(mimvp\_randnum\_uuid 40000000 50000000)
        echo -e "$i \\t $randnum"
    done
}

print\_randnum\_uuid

运行结果:

\# sh mimvp\_shell\_rand.sh  
1      44736535
2      43538760
3      40133914
4      41016814
5      49148972
6      40179476
7      48147712
8      45665645
9      40522150
10     44361996

5. 使用 openssl rand(CentOS、Ubuntu支持、MacOS 都支持,需安装 openssl,推荐)

openssl rand 用于产生指定长度个bytes的随机字符

\# openssl rand --help
Usage: rand \[options\] num
where options are
-out file             - write to file
-engine e             - use engine e, possibly a hardware device.
-rand file:file:... - seed PRNG from files
-base64               - base64 encode output
-hex                  - hex encode output

其中,参数 -base64 或 -hex 对随机字符串进行base64编码或用hex格式显示

结合 cksum 产生整数、md5sum 产生字符串,可以产生随机的整数或字符串(仅含小写字母和数字)

例如:

\# openssl rand -base64 8                        # 第一次执行
Vt4MNFIfzCU=
\# openssl rand -base64 8                        # 第二次执行, 随机数不同
uwnovaLKhek=
\# openssl rand -base64 8 | cksum                # 生成随机整数
3663376449 13
\# openssl rand -base64 8 | md5sum                 # 生成随机字符串
1f36cf340e0a90ccb0d504925c3d7ada  -
\# openssl rand -base64 8 | cksum | cut -c1-8    # 截取数字
15997092
\# openssl rand -base64 8 | md5sum | cut -c1-8     # 截取字符串
f1a972ce

\# openssl rand -hex 8                        # 第一次执行
c5bc62152bddadfb
\# openssl rand -hex 8                        # 第二次执行, 随机数不同
156642181b22306a
\# openssl rand -hex 8 | cksum                # 生成随机整数
3663376449 13
\# openssl rand -hex 8 | md5sum                 # 生成随机字符串
1f36cf340e0a90ccb0d504925c3d7ada  -
\# openssl rand -hex 8 | cksum | cut -c1-8    # 截取数字
15997092
\# openssl rand -hex 8 | md5sum | cut -c1-8     # 截取字符串
f1a972ce

示例:使用 openssl rand 生成 40,000,000~50,000,000 之间的随机数

#!/bin/bash
\# mimvp.com 2016.05.10

\## 5\. Linux openssl
function mimvp\_randnum\_openssl() {
    min=$1
    max=$2
    mid=$(($max-$min+1))
    num=$(openssl rand -base64 8 | cksum | cut -f1 -d ' ')      # -base64
\#    num=$(openssl rand -hex 8 | cksum | cut -f1 -d ' ')        # -hex
    randnum=$(($num%$mid+$min))        
    echo $randnum
}

function print\_randnum\_openssl() {
    for i in {1..10};
    do
        randnum=$(mimvp\_randnum\_openssl 40000000 50000000)
        echo -e "$i \\t $randnum"
    done
}

print\_randnum\_openssl

运行结果:

\# sh mimvp\_shell\_rand.sh 
1      43422505
2      40756492
3      45087076
4      43882168
5      47105153
6      45505018
7      41411938
8      48662626
9      47508094
10     41362566

6. 自定义数组生成随机数

自定义一个数组,用于生成一段特定长度(整数最长为18位)的有数字和字母组成的字符串,字符串中元素取自自定义的池子。

array=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9)                   # 自定义一个数字数组

num=${#array[*]}                                # 获取数组的长度(元素个数)

randnum=${array\[$((RANDOM%num))]}   # 利用Linux系统默认的 $RANDOM 随机数,随机从数组选择一个元素,构成新的长度数组

示例:自定义数组生成 40,000,000~50,000,000 之间的随机数(注释有点不好看,但非常有助于理解代码哈)

#!/bin/bash
\# mimvp.com 2016.05.10

\## 6\. custom array, 可以生成整数, 字符串
function mimvp\_randnum\_array() {
    NUM_LENGTH=18       # 整数的位数, 依据取值范围设定, 默认最长为18位整数(取决于正整数的范围)
    STR_ARRAY=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z)     # 生成字符串
    STR_ARRAY=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9)     # 生成整数

    str\_array\_count=${#STR_ARRAY\[@\]}    # 字符串数组的元素个数, 62 = 10 + 26 + 26
\#    echo "str\_array\_count: ${str\_array\_count}"

    i=1
    while \[ "$i" -le "${NUM_LENGTH}" \];
    do
        randnum\_array\[$i\]=${STR\_ARRAY\[$((RANDOM%str\_array\_count))\]}
        let "i=i+1"
    done
    randnum\_array\_count=${#randnum_array\[@\]}
\#    echo "randnum\_array\_count: ${randnum\_array\_count}"  # NUM_LENGTH 的长度: 18
\#    echo "randnum\_array: ${randnum\_array\[@\]}"           # 打印出全部数组元素, 如 B 2 y t z K c Z s N l 9 T b V w j 6

    num='1'             # 整数首位不能是0, 因此直接固定为1, 防止整数时首位为0的异常错误
    for item in ${randnum_array\[@\]};
    do
        num="${num}${item}"
    done
\#    echo "num: $num"    # 1B2ytzKcZsNl9TbVwj6 

    min=$1
    max=$2
    mid=$(($max-$min+1))
    randnum=$(($num%$mid+$min))        
    echo $randnum
}

function print\_randnum\_array() {
    for i in {1..10};
    do
        randnum=$(mimvp\_randnum\_array 40000000 50000000)
        echo -e "$i \\t $randnum"
    done
}

print\_randnum\_array

运行结果:

\# sh mimvp\_shell\_rand.sh  
1      48952205
2      43220726
3      45241774
4      45758327
5      43147638
6      44319391
7      46834434
8      41601915
9      48687238
10     45029848

7. 生成随机字符串

上述所有可以生成随机整数的方法,都可以生成随机字符串,原理是对随机整数进行 md5sum 计算

示例:生成10位随机字符串

# 使用date 生成随机字符串

date +%s%N | md5sum | head -c 10

# 使用 /dev/urandom 生成随机字符串

cat /dev/urandom | head -n 10 | md5sum | head -c 10

随机数应用一

随机生成端口号范围为 1025 ~ 65536 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS),并支持排除任意添加的端口号

应用的随机数是 方法3. 使用 /dev/random 和 /dev/urandom 随机文件

应用代码:

#!/bin/bash
\# mimvp.com 2016.05.10

\## 应用一: 随机生成端口号 1025 ~ 65536 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp\_app\_port() {
    min=$1
    max=$2
    mid=$(($max-$min+1))
    num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
    randnum=$(($num%$mid+$min))        

    # 排除的端口号 1080, 4500, 8080, 58866, 可以任意添加
    port_exclude='1080,4500,8080,58866'
    flag=\`echo ${port_exclude} | grep ${randnum} | wc -l\`
    while \[ "$flag" -eq "1" \]
    do
        num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
        randnum=$(($num%$mid+$min))        
        flag=\`echo ${port_exclude} | grep ${randnum} | wc -l\`
    done
    echo $randnum
}

function print\_app\_port() {
    for i in {1..10};
    do
        randnum=$(mimvp\_app\_port 1025 65535)
        echo -e "$i \\t $randnum"
    done
}

print\_app\_port

运行结果:

# sh mimvp\_shell\_rand.sh  
1      29483
2      61738
3      31935
4      3242
5      19865
6      56677
7      5944
8      28579
9      12510
10     31844

随机数应用二

随机生成长度为10的密码字符串 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)

应用的随机数是 方法1:使用系统的 $RANDOM 变量

应用代码:

#!/bin/bash
\# mimvp.com 2016.05.10

\## 应用二: 随机生成长度为10的密码字符串 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp\_app\_passwd() {
    user_array=\`seq -w 10\`
    echo ${user_array\[@\]}

    for idx in ${user_array\[@\]}
    do
        user_name="user-${idx}"
        passwd=\`echo $RANDOM | md5sum | cut -c11-20\`
        echo -e "${user_name} \\t ${passwd}"
    done
}

mimvp\_app\_passwd

运行结果:

# sh mimvp\_shell\_rand.sh    
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
user-01        52cf5272cb
user-02        40f20d352d
user-03        9fe9a7b770
user-04        ff4e20e6e0
user-05        88fc4a3ea3
user-06        6494032261
user-07        6a42732519
user-08        6fc7a25dd5
user-09        f0b6a95608
user-10        49219467fa

随机数应用三

统计掷骰子,投掷6000次统计分别为1-6的次数 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)

应用的随机数是 方法1:使用系统的 $RANDOM 变量

应用代码:

#!/bin/bash
\# mimvp.com 2016.05.10

\## 应用三: 统计掷骰子, 投掷6000次统计分别为1-6的次数 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp\_app\_dice() {
    MAX=6000
    stat_1=0
    stat_2=0
    stat_3=0
    stat_4=0
    stat_5=0
    stat_6=0

    i=1
    while \[ "$i" -le "$MAX" \]
    do
        randnum=$(($RANDOM%6))  # 对6取余, 余数为0时记作6点
        case "$randnum" in
            0) stat\_6=\`expr ${stat\_6} + 1\`;;    # 余数为0时记作6点 
            1) stat\_1=\`expr ${stat\_1} + 1\`;;
            2) stat\_2=\`expr ${stat\_2} + 1\`;;
            3) stat\_3=\`expr ${stat\_3} + 1\`;;
            4) stat\_4=\`expr ${stat\_4} + 1\`;;
            5) stat\_5=\`expr ${stat\_5} + 1\`;;
        esac
        let "i=i+1"
    done
    
    echo "stat\_1  ${stat\_1}"
    echo "stat\_2  ${stat\_2}"
    echo "stat\_3  ${stat\_3}"
    echo "stat\_4  ${stat\_4}"
    echo "stat\_5  ${stat\_5}"
    echo "stat\_6  ${stat\_6}"
}

mimvp\_app\_dice

运行结果:

\# sh mimvp\_shell\_rand.sh  
stat_1  923
stat_2  994
stat_3  977
stat_4  1039
stat_5  1072
stat_6  995

总结

random、urandom、uuid、openssl rand、自定义数组(用到了 $RANDOM)产生随机码的伪数据来源,都与 /dev/random 设备有关系,只是它们各自呈现不同。

date 日期生成的随机数,与Linux 系统的随机设备 /dev/random 的关系不大,但系统时间也会影响  /dev/random 设备,两者并非绝对无关系。

所有可以生成随机整数的方法,都可以生成随机字符串,原理是对随机整数进行 md5sum 计算

最后,附上完整的 shell 代码,方便爱好者研究、调试

#!/bin/bash
\# mimvp.com 2016.05.10

\## 1\. Linux 系统默认随机数
function print_randnum() {
    for i in {1..10};
    do
        randnum=$RANDOM         # Linux 内置随机数, 范围\[0,32767\], 最多5位随机数
\#        randnum=$(awk 'BEGIN{srand(); print rand()*1000000; }')  # awk 随机种子函数, 最多5位随机数, 跟时间有关
        echo -e "$i \\t $randnum"
    done
}


\## Linux 系统随机数 + 范围上限值后, 再取余
function mimvp\_randnum\_bignum() {
    min=$1
    max=$2
    mid=$(($max-$min+1))
    num=$(($RANDOM+$max))       # 随机数+范围上限, 然后取余
    randnum=$(($num%$mid+$min)) # 随机数包含上下限边界数值
    echo $randnum
}

function print\_randnum\_bignum() {
    for i in {1..10};
    do
        randnum=$(mimvp\_randnum\_bignum 40000000 50000000)
        echo -e "$i \\t $randnum"
    done
}


\## 2\. Linux 时间戳随机数 (CentOS, Ubuntu支持, MacOS不支持纳秒+%N)
function mimvp\_randnum\_date() {
    min=$1
    max=$2
    mid=$(($max-$min+1))
    num=$(date +%s%N | cut -c1-17)      # 19位数, 截取第1-17位数, 下标从1开始
    num=$(date +%s%N)                   # 19位数, 截取第1-17位数, 下标从1开始
    randnum=$(($num%$mid+$min))         # 随机数包含上下限边界数值
    echo $randnum
}

function print\_randnum\_date() {
    for i in {1..10};
    do
        randnum=$(mimvp\_randnum\_date 40000000 50000000)
        echo -e "$i \\t $randnum"
    done
}



\## 3\. Linux 随机文件
function mimvp\_randnum\_file() {
    min=$1
    max=$2
    mid=$(($max-$min+1))
    num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
\#    num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -d ' ' -f1)             # ok
\#    num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | awk '{print $1}')           # ok
\#    num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | awk -F " " '{print $1}')    # ok
    randnum=$(($num%$mid+$min))        
    echo $randnum
}

function print\_randnum\_file() {
    for i in {1..10};
    do
        randnum=$(mimvp\_randnum\_file 40000000 50000000)
        echo -e "$i \\t $randnum"
    done
}


\## 4\. Linux uuid
function mimvp\_randnum\_uuid() {
    min=$1
    max=$2
    mid=$(($max-$min+1))
    num=$(head -n 20 /proc/sys/kernel/random/uuid | cksum | cut -f1 -d ' ')
    randnum=$(($num%$mid+$min))        
    echo $randnum
}

function print\_randnum\_uuid() {
    for i in {1..10};
    do
        randnum=$(mimvp\_randnum\_uuid 40000000 50000000)
        echo -e "$i \\t $randnum"
    done
}


\## 5\. Linux openssl
function mimvp\_randnum\_openssl() {
    min=$1
    max=$2
    mid=$(($max-$min+1))
    num=$(openssl rand -base64 8 | cksum | cut -f1 -d ' ')      # -base64
\#    num=$(openssl rand -hex 8 | cksum | cut -f1 -d ' ')        # -hex
    randnum=$(($num%$mid+$min))        
    echo $randnum
}

function print\_randnum\_openssl() {
    for i in {1..10};
    do
        randnum=$(mimvp\_randnum\_openssl 40000000 50000000)
        echo -e "$i \\t $randnum"
    done
}


\## 6\. custom array, 可以生成整数, 字符串
function mimvp\_randnum\_array() {
    NUM_LENGTH=18       # 整数的位数, 依据取值范围设定, 默认最长为18位整数(取决于正整数的范围)
    STR_ARRAY=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z)     # 生成字符串
    STR_ARRAY=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9)     # 生成整数

    str\_array\_count=${#STR_ARRAY\[@\]}    # 字符串数组的元素个数, 62 = 10 + 26 + 26
\#    echo "str\_array\_count: ${str\_array\_count}"

    i=1
    randnum_array=()
    while \[ "$i" -le "${NUM_LENGTH}" \];
    do
        randnum\_array\[$i\]=${STR\_ARRAY\[$((RANDOM%str\_array\_count))\]}
        let "i=i+1"
    done
    randnum\_array\_count=${#randnum_array\[@\]}
\#    echo "randnum\_array\_count: ${randnum\_array\_count}"  # NUM_LENGTH 的长度: 18
\#    echo "randnum\_array: ${randnum\_array\[@\]}"           # 打印出全部数组元素, 如 B 2 y t z K c Z s N l 9 T b V w j 6

    num='1'             # 整数首位不能是0, 因此直接固定为1, 防止整数时首位为0的异常错误
    for item in ${randnum_array\[@\]};
    do
        num="${num}${item}"
    done
\#    echo "num: $num"    # 1B2ytzKcZsNl9TbVwj6 

    min=$1
    max=$2
    mid=$(($max-$min+1))
    randnum=$(($num%$mid+$min))        
    echo $randnum
}

function print\_randnum\_array() {
    for i in {1..10};
    do
        randnum=$(mimvp\_randnum\_array 40000000 50000000)
        echo -e "$i \\t $randnum"
    done
}


\## 应用一: 随机生成端口号 1025 ~ 65536 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp\_app\_port() {
    min=$1
    max=$2
    mid=$(($max-$min+1))
    num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
    randnum=$(($num%$mid+$min))        

    # 排除的端口号 1080, 4500, 8080, 58866, 可以任意添加
    port_exclude='1080,4500,8080,58866'
    flag=\`echo ${port_exclude} | grep ${randnum} | wc -l\`
    while \[ "$flag" -eq "1" \]
    do
        num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
        randnum=$(($num%$mid+$min))        
        flag=\`echo ${port_exclude} | grep ${randnum} | wc -l\`
    done
    echo $randnum
}

function print\_app\_port() {
    for i in {1..10};
    do
        randnum=$(mimvp\_app\_port 1025 65535)
        echo -e "$i \\t $randnum"
    done
}


\## 应用二: 随机生成长度为10的密码字符串 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp\_app\_passwd() {
    user_array=\`seq -w 10\`
    echo ${user_array\[@\]}

    for idx in ${user_array\[@\]}
    do
        user_name="user-${idx}"
        passwd=\`echo $RANDOM | md5sum | cut -c11-20\`
        echo -e "${user_name} \\t ${passwd}"
    done
}


\## 应用三: 统计掷骰子, 投掷6000次统计分别为1-6的次数 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp\_app\_dice() {
    MAX=6000
    stat_1=0
    stat_2=0
    stat_3=0
    stat_4=0
    stat_5=0
    stat_6=0

    i=1
    while \[ "$i" -le "$MAX" \]
    do
        randnum=$(($RANDOM%6))  # 对6取余, 余数为0时记作6点
        case "$randnum" in
            0) stat\_6=\`expr ${stat\_6} + 1\`;;    # 余数为0时记作6点 
            1) stat\_1=\`expr ${stat\_1} + 1\`;;
            2) stat\_2=\`expr ${stat\_2} + 1\`;;
            3) stat\_3=\`expr ${stat\_3} + 1\`;;
            4) stat\_4=\`expr ${stat\_4} + 1\`;;
            5) stat\_5=\`expr ${stat\_5} + 1\`;;
        esac
        let "i=i+1"
    done
    
    echo "stat\_1  ${stat\_1}"
    echo "stat\_2  ${stat\_2}"
    echo "stat\_3  ${stat\_3}"
    echo "stat\_4  ${stat\_4}"
    echo "stat\_5  ${stat\_5}"
    echo "stat\_6  ${stat\_6}"
}


print_randnum

#print\_randnum\_bignum

#print\_randnum\_date

#print\_randnum\_file

#print\_randnum\_uuid

#print\_randnum\_openssl

#print\_randnum\_array


#print\_app\_port

#mimvp\_app\_passwd

#mimvp\_app\_dice          # 循环次数多, 运行时间较长, 大约30秒, 请慎用

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本文标签: 字符串LinuxShell

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