Golangmath/rand生成随机数与模拟实践

P粉602998670

发布时间：2025-09-18 13:36:01

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原创

答案：Go语言中math/rand包用于生成非加密伪随机数，需用时间种子初始化避免重复序列，推荐rand.New配合rand.NewSource设置种子，可生成整数、浮点数和布尔值，适用于模拟、游戏等场景，如掷骰子实验统计频率，注意不在循环重设种子，并发时加锁或隔离实例，测试用固定种子复现，密码学场景应改用crypto/rand。

golangmath/rand生成随机数与模拟实践

在Go语言中，math/rand 包是生成伪随机数的核心工具。虽然它不适用于加密场景，但在模拟、游戏、测试数据生成等场景中非常实用。本文将介绍如何正确使用

math/rand

生成随机数，并通过一个简单的模拟实践加深理解。

初始化随机数生成器

Go的

rand

包默认使用固定的种子（seed），如果不手动设置，每次运行程序都会产生相同的“随机”序列。为了避免这种情况，需要使用

rand.NewSource

配合当前时间作为种子。

示例代码：

package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"time"
)
func init() {
rand.Seed(time.Now().UnixNano())
}

从Go 1.20开始，

rand.Seed()

已被弃用，推荐直接使用

rand.New

创建基于时间种子的源：

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

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这样可以确保每次运行程序时生成不同的随机数序列。

生成常见类型的随机数

使用自定义的随机生成器实例，可以灵活生成各种类型的随机值。

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下载

随机整数：使用
```
Intn(n)
```
生成 [0, n) 范围内的整数
随机浮点数：使用
```
Float64()
```
生成 [0.0, 1.0) 之间的浮点数
随机布尔值：通过比较
```
Float64() < 0.5
```
实现

代码示例：

// 生成 1 到 100 之间的随机整数
num := rng.Intn(100) + 1
// 生成 0.0 到 5.0 之间的浮点数
floatNum := rng.Float64() * 5.0
// 随机布尔值
coin := rng.Float64() < 0.5

模拟掷骰子实验

我们通过一个掷六面骰子的模拟来实践随机数的使用。目标是模拟投掷1000次，统计每个点数出现的频率。

package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"time"
)
func main() {
// 初始化随机源
rng := rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))
// 统计数组，记录1-6点出现次数
counts := make([]int, 7) // 索引0不用

// 模拟1000次掷骰子
for i := 0; i < 1000; i++ {
    dice := rng.Intn(6) + 1 // 1到6
    counts[dice]++
}

// 输出结果
for i := 1; i <= 6; i++ {
    fmt.Printf("点数 %d: 出现 %d 次\n", i, counts[i])
}

}
运行结果会显示各点数的大致均匀分布，符合概率预期。次数越多，分布越接近理论值（约16.7%）。
注意事项与最佳实践
使用 
math/rand
 时需注意以下几点：

避免在循环内重复调用 Seed
，应在程序启动时设置一次
并发环境下应使用互斥锁保护随机生成器，或为每个goroutine创建独立实例
如需密码学安全的随机数，请使用 crypto/rand
 包
测试时可使用固定种子，便于复现结果

基本上就这些。掌握 
math/rand
 的基本用法后，你可以轻松实现抽奖、抽样、游戏逻辑等常见功能。关键是正确初始化种子并合理选择随机范围。