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php怎么生成随机数_rand与mt_rand函数的区别及使用【指南】

絕刀狂花

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发布时间:2026-01-01 12:42:09

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来源于php中文网

原创

PHP 8.1 起 rand() 已废弃、8.4 将移除,推荐用 mt_rand()(更快更均匀)或密码学安全的 random_int()/random_bytes();rand() 周期短、分布不均、不可预测性差,且不支持可靠播种。

php怎么生成随机数_rand与mt_rand函数的区别及使用【指南】

PHP 生成随机数,rand()mt_rand() 都能用,但别随便混用 —— rand() 已在 PHP 8.1 中被标记为废弃(deprecated),8.4 起将彻底移除;而 mt_rand() 不仅更快、更均匀,还默认启用 Mersenne Twister 算法,是当前唯一推荐的整数随机函数。

rand() 为什么不该再用了

它底层调用的是 libc 的 rand(),周期短(约 2³¹)、分布不均、不可预测性差,且在多线程或高并发下容易重复。PHP 官方早在 7.1 就建议弃用,到 8.1 发出明确弃用警告:

Deprecated: rand(): Calling rand() is deprecated in favor of random_int() or mt_rand()
  • 不支持指定 min/max 以外的种子控制(srand() 已失效)
  • 无法通过 getrandmax() 获取真实上限(返回值固定为 RAND_MAX,通常为 32767)
  • 在容器或 CLI 模式下多次执行可能产出相同序列(尤其未显式 srand(time()) 时)

mt_rand() 是什么,怎么安全使用

mt_rand() 基于 Mersenne Twister 算法,周期长达 2¹⁹⁹³⁷−1,速度比 rand() 快 4 倍以上,且统计分布更接近理想均匀分布。PHP 7.1+ 默认已禁用手动播种(mt_srand()),避免误操作引入可预测性。

  • 基本用法:mt_rand(1, 100) 生成 1 到 100 之间的整数(含边界)
  • 不传参数时等价于 mt_rand(0, getrandmax()),但 getrandmax() 返回的是 mt_getrandmax() 的值(通常是 2³²−1)
  • 注意:它仍属于「伪随机」,**绝不用于密码学场景**(如生成 token、盐值、密钥)

密码学安全随机数该用谁

如果需要防猜测、抗预测(比如生成 API key、重置令牌、加密盐),必须用 random_int()random_bytes() —— 它们从操作系统熵池(/dev/urandom、CryptGenRandom、BCryptGenRandom)读取真随机源。

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  • random_int(1, 100):替代 mt_rand() 的安全整数生成器
  • bin2hex(random_bytes(16)):生成 32 位十六进制字符串,适合 session ID 或一次性令牌
  • 这些函数在 PHP 7.0+ 原生支持,无需扩展;低于 7.0 可用 paragonie/random_compat 兼容库

常见踩坑点

很多人以为“只要不重复就行”,却忽略了随机质量对业务的影响。比如抽奖逻辑用 rand(),中奖率偏差可能达 ±15%;用 mt_rand() 但没设范围,结果溢出导致负数;或者误把 mt_rand() 当作密码学安全函数用在 JWT 密钥生成上。

  • mt_rand(0, 9)random_int(0, 9) 看似一样,但后者在 Linux 容器里若熵池枯竭会阻塞(极罕见),前者则永远不阻塞但不安全
  • mt_rand() 生成验证码时,若未过滤掉易混淆字符(如 0/O、1/l/I),用户识别错误率会上升
  • PHP 8.2+ 开始,mt_rand() 在 FPM 模式下默认启用自动播种,但 CLI 脚本若反复 fork,仍建议显式调用 mt_srand((int)microtime(true) * 1000000)(仅限非安全场景)

真正关键的不是“怎么生成”,而是“为什么这个场景要选这个函数”——随机数一旦用错,轻则数据倾斜,重则安全失守。别让 rand() 成为遗留代码里最后一个没被清理的定时炸弹。

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