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Golang如何使用math/rand生成随机数

P粉602998670

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发布时间:2025-10-12 10:22:01

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来源于php中文网

原创

使用math/rand需设种子避免重复序列,如用time.Now().UnixNano()初始化,可生成整数、浮点数及分布随机数,全局函数并发安全但性能低,高并发宜用独立Rand实例。

golang如何使用math/rand生成随机数

在Go语言中,math/rand 包用于生成伪随机数。它不能直接生成加密安全的随机数,但适用于大多数通用场景,比如游戏、模拟、测试数据生成等。使用前需要注意:如果不设置种子,每次程序运行时生成的“随机”序列可能相同。

1. 基本用法:生成0到n之间的整数

要生成一个随机整数,可以使用 rand.Intn(n),它返回一个介于 0 和 n-1 之间的随机整数(左闭右开)。

例如:生成 0 到 99 之间的随机数:

package main

import ( "fmt" "math/rand" )

func main() { n := rand.Intn(100) // 0 ~ 99 fmt.Println(n) }

注意:不设置种子时,默认种子是固定的,导致每次运行输出相同的序列。

2. 设置随机种子以获得不同结果

为了使每次运行程序产生不同的随机序列,需要用 rand.Seed() 设置种子。通常使用当前时间作为种子。

从 Go 1.20 开始,rand.Seed() 已被弃用,推荐使用 rand.New(rand.NewSource(seed)) 或直接调用 rand.Seed 之前确保初始化。

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正确做法示例(使用时间种子):

package main

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

func main() { rand.Seed(time.Now().UnixNano()) // 设置随机种子 n := rand.Intn(100) fmt.Println(n) }

现在每次运行程序都会得到不同的随机数。

3. 生成浮点数和多种类型

除了整数,math/rand 还支持生成 [0.0, 1.0) 范围内的浮点数:

  • rand.Float64():返回 0.0 ≤ n
  • rand.Float32():同上,但返回 float32
  • rand.NormFloat64():服从标准正态分布的 float64
  • rand.ExpFloat64():服从指数分布的 float64

例如生成 0.0 到 5.0 之间的浮点数:

n := rand.Float64() * 5.0
fmt.Printf("%.2f\n", n)

4. 并发安全与全局共享问题

math/rand 的全局函数(如 Intn、Float64)使用一个默认的全局随机源,这个源在多协程环境下是并发安全的,但性能较低。如果对性能要求高,建议为每个 goroutine 创建独立的 Rand 实例。

自定义随机源示例:

r := rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))
n := r.Intn(100)
fmt.Println(n)

这种方式更灵活,适合高并发或需要控制随机行为的场景。

基本上就这些。只要记得设置种子,就能避免重复序列。对于非加密用途,math/rand 足够简单高效。加密场景请改用 crypto/rand

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