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如何使用Golang math/rand生成随机数_整数、浮点和种子控制

P粉602998670

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发布时间:2026-01-11 16:00:56

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来源于php中文网

原创

math/rand非加密安全,适用于模拟等场景;Go 1.20起推荐crypto/rand用于密码学随机;用r.Intn(n)得[0,n),min+r.Intn(max-min+1)得[min,max];r.Float64()返回[0.0,1.0),缩放可调范围;应显式创建Rand实例并用time.Now().UnixNano()等设种子。

如何使用golang math/rand生成随机数_整数、浮点和种子控制

Go 语言中 math/rand 包用于生成伪随机数,但要注意它**不是加密安全的**,仅适用于模拟、测试、游戏逻辑等场景。从 Go 1.20 开始,推荐优先使用 crypto/rand 做密码学强度随机(如生成密钥),而 math/rand 仍是最常用的基础随机工具

生成随机整数(int)

使用 Rand.Intn(n) 可生成 [0, n) 范围内的随机整数(左闭右开)。若需自定义范围 [min, max](含两端),需手动偏移和缩放:

  • r := rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano())) —— 创建带时间种子的独立随机生成器(推荐,避免全局状态干扰)
  • r.Intn(100) → 0 到 99 的整数
  • min + r.Intn(max-min+1) → 生成 [min, max] 闭区间整数,例如 1 + r.Intn(6) 模拟骰子(1~6)

生成随机浮点数(float64)

math/rand 提供了多个浮点方法,注意它们返回的默认范围:

  • r.Float64()[0.0, 1.0)(包含 0.0,不包含 1.0)
  • r.Float32() → 同理,返回 [0.0, 1.0)float32
  • 要得到 [a, b):用 a + r.Float64()*(b-a);若要 [a, b](含 b),可微调为 a + r.Float64()*(b-a+epsilon),但通常 [a,b) 已满足多数需求

种子(Seed)控制与注意事项

种子决定随机序列的起始点。相同种子 → 完全相同的随机数序列(对可复现测试非常有用):

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  • 旧写法 rand.Seed(n)(Go 1.20 起已弃用)会修改全局随机源,不推荐
  • 新写法:显式创建 Rand 实例:r := rand.New(rand.NewSource(seed)),其中 seedint64
  • 常用种子来源:time.Now().UnixNano()(每次运行不同)、固定数字(如 42)用于调试/单元测试
  • ⚠️ 多个 goroutine 并发使用同一个 *rand.Rand 实例是安全的(内部已加锁),但性能略低;高并发场景可考虑每个 goroutine 独立实例或使用 sync.Pool

完整示例代码

以下是一个安全、现代、可直接运行的示例:

package main

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

func main() { // 使用当前纳秒时间作为种子,创建独立随机生成器 r := rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))

// 随机整数:1~100(含)
n := 1 + r.Intn(100)
fmt.Println("随机整数:", n)

// 随机浮点:[0.0, 5.0)
f := r.Float64() * 5.0
fmt.Printf("随机浮点: %.3f\n", f)

// 固定种子用于可复现结果(比如测试)
reproducible := rand.New(rand.NewSource(123))
fmt.Println("固定种子第1次:", reproducible.Intn(10))
fmt.Println("固定种子第2次:", reproducible.Intn(10)) // 每次运行都一样

}

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