GoLang 中的随机数的示例代码

2019-11-10 11:32:29于海丽

随机数我们都知道,就是计算机通过某种算法,“随机”的生成一个数字。很多编程语言都有内置的方法来生成随机数,那么 GoLang 中是怎样一种情况呢?

伪随机数

我们都知道“随机数”在现实生活中的概念,可能你随手抛一个硬币,就可以说其结果是随机的,但是在计算机中要确定一个“随机数”真的是“随机数”,那可是有标准的,不是你随随便便说是就是。

根据密码学原理,要想对一个“随机数”进行随机性检验有以下几个标准:

    统计学伪随机性 - 在给定的随机比特流样本中,1 的数量大致等于 0 的数量,也就是说,“10”“01”“00”“11” 四者数量大致相等。说人话就是:“一眼看上去是随机的”。 密码学安全伪随机性 - 就是给定随机样本的一部分和随机算法,不能有效的演算出随机样本的剩余部分。 真随机性 - 其定义为随机样本不可重现。

根据以上几个标准,其对应的随机数也就分为以下几类:

    伪随机数 - 满足第一个条件的随机数。 密码学安全的伪随机数 - 同时满足前两个条件的随机数。可以通过密码学安全伪随机数生成器计算得出。 真随机数 -同时满足三个条件的随机数。

了解了以上几个概念,我们就知道了“伪随机数”其实就是一个“看似随机,实则并不真正随机”的数字。

伪随机数生成器

在实际应用中大部分情况下伪随机数就足够了。这些数列是“似乎”随机的数,实际上它们是通过一个固定的、可以重复的计算方法产生的。因为它们实际上是可以计算出来的,所以它们并不真正地随机,但是它们具有类似于随机数的统计特征。产生这样的结果的生成器我们叫做伪随机数生成器。

一般只有在密码学场景中,我们才需要使用“真随机数”。

在大部分编程语言中,提供的都是“伪随机数生成器”,例如 JS 中的 Math.random() , GoLang 中的 math/rand 包。

GoLang 中的伪随机数

在 GoLang 中,我们可以通过 math/rand 包里的方法来生成一个伪随机数:

package main
import (
 "fmt"
 "math/rand"
)
func main() {
 fmt.Println(rand.Int())  // => 134020434
}

上面的代码中,我们通过 rand.Int() 方法来生成一个伪随机数。看起来好像没什么问题嘛,人家也很 OK 啦。

但是细心的你会发现,你在自己电脑上运行上面的代码竟然和我的一样。无论你怎么运行,它都一样。

我们知道 JS 中的 Math.random() 每次都会返回一个不一样的数字,但是 GoLang 中的伪随机数生成器默认情况下竟然会返回相同的数值,这还不反了天了?

都是伪随机数生成器,为什么差别就这么大呢?这里我们就要了解一下“随机种子”的概念啦。