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Linux Shell 生成隨機數和隨機字符串的方法示例

日常生活中，會經常用到隨機數，使用場景非常廣泛，例如買彩票、丟骰子、抽簽、年會抽獎等。

Shell 下如何生成隨機數呢，米撲博客特意寫了本文，總結 Linux Shell 產生隨機數的多種方法。

計算機產生的的只是“偽隨機數”，不會產生絕對的隨機數（是一種理想隨機數）。實際上，偽隨機數和理想隨機數也是相對的概念，例如偽隨機數在1萬萬億億億年內也無法重復，算是理想隨機數么？

偽隨機數在大量重現時也并不一定保持唯一，但一個好的偽隨機產生算法將可以產生一個非常長的不重復的序列，例如 UUID（通用唯一識別碼）在100億年內才可用完。

1. 使用系統的 $RANDOM 變量（CentOS、Ubuntu、MacOS 都支持，但只有5位數隨機）

mimvp@ubuntu:~$ echo $RANDOM
17617

$RANDOM 的范圍是 [0, 32767]

示例：使用 for 循環來驗證：

#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10

function print_random() {
  for i in {1..10};
  do
    echo -e "$i \t $RANDOM"
  done
}

print_random

運行結果：

# sh mimvp_shell_rand.sh
1        20191
2        16817
3        25971
4        1489
5        34
6        25183
7        920
8        315
9        18845
10       29519

如需要生成超過32767的隨機數，可以用以下方法實現（有缺陷）

例：生成 40,000,000~50,000,000 的隨機數，但最后末尾五位數在隨機變化，實現原理有缺陷

#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10

## Linux 系統隨機數 + 范圍上限值后, 再取余
function mimvp_random_bignum() {
  min=$1
  max=$2
  mid=$(($max-$min+1))
  num=$(($RANDOM+$max))    # 隨機數+范圍上限, 然后取余
  randnum=$(($num%$mid+$min)) # 隨機數包含上下限邊界數值
  echo $randnum
}

function print_random_bignum() {
  for i in {1..10};
  do
    bignum=$(mimvp_random_bignum 40000000 50000000)
    echo -e "$i \t $bignum"
  done
}

print_random_bignum

運行結果：

# sh mimvp_shell_rand.sh
1        40022422
2        40014261
3        40022712
4        40016695
5        40026575
6        40032198
7        40026667
8        40016024
9        40012010
10       40016143

這里，還可以通過 awk 產生隨機數，最大為6位隨機數，其跟時間有關，系統時間一致則隨機數都相同，沒有 $RANDOM 隨機性好

# awk 'BEGIN{srand(); print rand()}'    
0.739505
# awk 'BEGIN{srand(); print rand()*1000000}'
855767

2. 使用date +%s%N（CentOS、Ubuntu支持，MacOS不支持納秒 +%N）

通過 Linux / Unix 的時間戳來獲取隨機數

# date +%S  # 獲取秒數, 2位數
43
# date +%s  # 獲取時間戳, 10位數, 從 1970-01-01 00:00:00 到當前的間隔的秒數
1548739004
# date +%N  # 獲取納秒值, 9位數, CentOS、Ubuntu支持, 但 MacOS 不支持
468529240

說明：

如果用時間戳 date +%s 做隨機數，相同一秒的數據是一樣的。在做循環處理多線程時，基本不能滿足要求

如果用納秒值 date +%N 做隨機數，精度達到了億分之一，相當精確了，在多cpu高并發的循環里，同一秒里也很難出現相同結果，不過也會有重復碰撞的可能性

如果用時間戳+納秒值 date +%N%s 做組合隨機數（10+9=19位數），則比較完美了，重復的概率大大降低，但注意： MacOS 系統不支持納秒值，不算通用

示例：生成 40,000,000~50,000,000 的隨機數

#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10

## Linux 時間戳隨機數
function mimvp_randnum_date() {
  min=$1
  max=$2
  mid=$(($max-$min+1))
  num=$(date +%s%N | cut -c1-17)   # 19位數, 截取第1-17位數, 下標從1開始
  randnum=$(($num%$mid+$min))     # 隨機數包含上下限邊界數值
  echo $randnum
}

function print_randnum_date() {
  for i in {1..10};
  do
    randnum=$(mimvp_randnum_date 40000000 50000000)
    echo -e "$i \t $randnum"
  done
}

print_randnum_date

運行結果：

# sh mimvp_shell_rand.sh
1        42153680
2        42199904
3        42243885
4        42283556
5        42332691
6        42376578
7        42422048
8        42462640
9        42505483
10       42550221

說明：

上面的結果可以看到，當取大數值范圍時，高位可能都是相同的，原因是 date +%N%s 是按照秒數+納秒獲取的，時間高位具有順序位，可能相同

那么，有的同學問題，能不能把 date +%s%N 的秒數和納秒互換下，答案是不可以的，原因是納秒的第一位可能為0，從第一位截取可能為 09641524615487432 ，shell 會提示錯誤： value too great for base (error token is "09641524615487432")

改進的辦法1：互調 date +%N%s （仍然不行）：

既然第一位不能為0，那么從納秒的第2位、第3位.... 截取不行嗎，答案也是不可以的，因為納秒的每一位都有可能是0，畢竟納秒是9位數（毫秒3位數、微秒6位數、納秒9位數）納秒本身就在秒數之后，所以納秒的9位數的每一位都可以為0 另外，納秒在高位，秒數在低位，截取大數值可能導致高位不相同，但低位數值相同的情況，原因是秒數的值變化非常慢。結論，互換的辦法是行不通的，還可能導致新的問題，因此，老老實實的用 date +%s%N 格式吧

改進的方法2：直接用 date +%s%N 的19位數（可行）

不要截取 date +%s%N | cut -c1-17 ，充分利用納秒的快速變化后再取余

3. 使用 /dev/random 和 /dev/urandom 隨機文件（CentOS、Ubuntu、MacOS 都支持，推薦）

/dev/random 是阻塞的隨機數發生器，讀取有時需要等待。存儲著系統當前運行環境的實時數據，如 CPU、內存、電壓、物理信號等

/dev/urandom 是非阻塞隨機數發生器，讀取操作不會產生阻塞。

說明：

/dev/random 和 /dev/urandom 存儲的都是亂碼，實際上它們是通過二進制數據保存實時數據的

打開 /dev/random 和 /dev/urandom 文件，推薦用 head，不推薦 cat 命令，因為文件非常大且是亂碼，只需要獲取前幾行文件內容就變了

用到了 cksum 命令，其讀取文件內容，生成唯一的整型數據，只有文件內容沒變，生成結果就不會變化，與php crc函數類似，一般校驗文件是否篡改

其生成隨機數的原理是：截取文件的一部分內容，做內容的計算，取第一個數值

# head -20 /dev/urandom | cksum
3535024891 50260
# head -20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d " "
1713554848

示例：使用/dev/urandom生成 40,000,000~50,000,000 之間的隨機數，使用 /dev/urandom 避免阻塞。

#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10

## Linux 隨機文件
function mimvp_randnum_file() {
  min=$1
  max=$2
  mid=$(($max-$min+1))
  num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
#  num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -d ' ' -f1)       # ok
#  num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | awk '{print $1}')      # ok
#  num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | awk -F " " '{print $1}')  # ok
  randnum=$(($num%$mid+$min))    
  echo $randnum
}

function print_randnum_file() {
  for i in {1..10};
  do
    randnum=$(mimvp_randnum_file 40000000 50000000)
    echo -e "$i \t $randnum"
  done
}

print_randnum_file

運行結果：

# sh mimvp_shell_rand.sh
1      48894638
2      43078483
3      41678948
4      48987680
5      46095205
6      49650777
7      47144679
8      49003259
9      44562068
10     42014734

由此可見，用隨機文件生成的隨機數，基本是全隨機的，且通用于 CentOS、Ubuntu、MacOS

4. 使用 linux uuid （CentOS、Ubuntu支持，MacOS不支持）

UUID（Universally Unique Identifier，通用唯一識別碼），格式包含32個16進制數字，以'-'連接號分為5段。

格式為 8-4-4-4-12 的32個字符，例如： 07e73165-1196-4194-98bb-a3bf7c96e34a

# cat /proc/sys/kernel/random/uuid
07e73165-1196-4194-98bb-a3bf7c96e34a

UUID 數量，理論上的總數為216 x 8=2128，約等于3.4 x 1038。也就是說若每奈秒產生1兆個UUID，要花100億年才會將所有UUID用完。

UUID 目的，是讓分布式系統中的所有元素，都能有唯一的辨識信息，而不需要通過中央控制端來做辨識信息的指定。如此一來，每個人都可以創建不與其它人沖突的 UUID。在這樣的情況下，就不需考慮數據庫創建時的名稱重復問題。它會讓網絡任何一臺計算機所生成的uuid碼，都是互聯網整個服務器網絡中唯一的。它的原信息會加入硬件，時間，機器當前運行信息等等。

UUID 格式：包含32個16進位數字，以“-”連接號分為五段，形式為8-4-4-4-12的32個字符。范例；550e8400-e29b-41d4-a716-446655440000 ,所以：

與 uuid類似的還有一個guid(全局唯一標識符)碼，它由微軟支持，它們由操作系統內核產生。

示例：使用 linux uuid 生成 40,000,000~50,000,000 之間的隨機數

#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10

## Linux uuid
function mimvp_randnum_uuid() {
  min=$1
  max=$2
  mid=$(($max-$min+1))
  num=$(head -n 20 /proc/sys/kernel/random/uuid | cksum | cut -f1 -d ' ')
  randnum=$(($num%$mid+$min))    
  echo $randnum
}

function print_randnum_uuid() {
  for i in {1..10};
  do
    randnum=$(mimvp_randnum_uuid 40000000 50000000)
    echo -e "$i \t $randnum"
  done
}

print_randnum_uuid

運行結果：

# sh mimvp_shell_rand.sh
1      44736535
2      43538760
3      40133914
4      41016814
5      49148972
6      40179476
7      48147712
8      45665645
9      40522150
10     44361996

5. 使用 openssl rand （CentOS、Ubuntu支持、MacOS 都支持，需安裝 openssl，推薦）

openssl rand 用于產生指定長度個bytes的隨機字符

# openssl rand --help
Usage: rand [options] num
where options are
-out file       - write to file
-engine e       - use engine e, possibly a hardware device.
-rand file:file:... - seed PRNG from files
-base64        - base64 encode output
-hex         - hex encode output

其中，參數 -base64 或 -hex 對隨機字符串進行base64編碼或用hex格式顯示

結合 cksum 產生整數、md5sum 產生字符串，可以產生隨機的整數或字符串（僅含小寫字母和數字）

例如：

# openssl rand -base64 8   # 第一次執行
Vt4MNFIfzCU=
# openssl rand -base64 8   # 第二次執行, 隨機數不同
uwnovaLKhek=
# openssl rand -base64 8 | cksum  # 生成隨機整數
3663376449 13
# openssl rand -base64 8 | md5sum   # 生成隨機字符串
1f36cf340e0a90ccb0d504925c3d7ada -
# openssl rand -base64 8 | cksum | cut -c1-8 # 截取數字
15997092
# openssl rand -base64 8 | md5sum | cut -c1-8 # 截取字符串
f1a972ce

# openssl rand -hex 8   # 第一次執行
c5bc62152bddadfb
# openssl rand -hex 8   # 第二次執行, 隨機數不同
156642181b22306a
# openssl rand -hex 8 | cksum  # 生成隨機整數
3663376449 13
# openssl rand -hex 8 | md5sum   # 生成隨機字符串
1f36cf340e0a90ccb0d504925c3d7ada -
# openssl rand -hex 8 | cksum | cut -c1-8 # 截取數字
15997092
# openssl rand -hex 8 | md5sum | cut -c1-8 # 截取字符串
f1a972ce

示例：使用 openssl rand 生成 40,000,000~50,000,000 之間的隨機數

#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10

## 5. Linux openssl
function mimvp_randnum_openssl() {
  min=$1
  max=$2
  mid=$(($max-$min+1))
  num=$(openssl rand -base64 8 | cksum | cut -f1 -d ' ')   # -base64
#  num=$(openssl rand -hex 8 | cksum | cut -f1 -d ' ')    # -hex
  randnum=$(($num%$mid+$min))    
  echo $randnum
}

function print_randnum_openssl() {
  for i in {1..10};
  do
    randnum=$(mimvp_randnum_openssl 40000000 50000000)
    echo -e "$i \t $randnum"
  done
}

print_randnum_openssl

運行結果：

# sh mimvp_shell_rand.sh
1      43422505
2      40756492
3      45087076
4      43882168
5      47105153
6      45505018
7      41411938
8      48662626
9      47508094
10     41362566

6. 自定義數組生成隨機數

自定義一個數組，用于生成一段特定長度（整數最長為18位）的有數字和字母組成的字符串，字符串中元素取自自定義的池子。

array=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9) # 自定義一個數字數組

num=${#array[*]} # 獲取數組的長度（元素個數）

randnum=${array[$((RANDOM%num))]}  # 利用Linux系統默認的 $RANDOM 隨機數，隨機從數組選擇一個元素，構成新的長度數組

示例：自定義數組生成 40,000,000~50,000,000 之間的隨機數（注釋有點不好看，但非常有助于理解代碼哈）

#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10

## 6. custom array, 可以生成整數, 字符串
function mimvp_randnum_array() {
  NUM_LENGTH=18    # 整數的位數, 依據取值范圍設定, 默認最長為18位整數(取決于正整數的范圍)
  STR_ARRAY=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z)   # 生成字符串
  STR_ARRAY=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9)   # 生成整數

  str_array_count=${#STR_ARRAY[@]}  # 字符串數組的元素個數, 62 = 10 + 26 + 26
#  echo "str_array_count: ${str_array_count}"

  i=1
  while [ "$i" -le "${NUM_LENGTH}" ];
  do
    randnum_array[$i]=${STR_ARRAY[$((RANDOM%str_array_count))]}
    let "i=i+1"
  done
  randnum_array_count=${#randnum_array[@]}
#  echo "randnum_array_count: ${randnum_array_count}" # NUM_LENGTH 的長度: 18
#  echo "randnum_array: ${randnum_array[@]}"      # 打印出全部數組元素, 如 B 2 y t z K c Z s N l 9 T b V w j 6

  num='1'       # 整數首位不能是0, 因此直接固定為1, 防止整數時首位為0的異常錯誤
  for item in ${randnum_array[@]};
  do
    num="${num}${item}"
  done
#  echo "num: $num"  # 1B2ytzKcZsNl9TbVwj6 

  min=$1
  max=$2
  mid=$(($max-$min+1))
  randnum=$(($num%$mid+$min))    
  echo $randnum
}

function print_randnum_array() {
  for i in {1..10};
  do
    randnum=$(mimvp_randnum_array 40000000 50000000)
    echo -e "$i \t $randnum"
  done
}

print_randnum_array

運行結果：

# sh mimvp_shell_rand.sh
1      48952205
2      43220726
3      45241774
4      45758327
5      43147638
6      44319391
7      46834434
8      41601915
9      48687238
10     45029848

7. 生成隨機字符串

上述所有可以生成隨機整數的方法，都可以生成隨機字符串，原理是對隨機整數進行 md5sum 計算

示例：生成10位隨機字符串

# 使用date 生成隨機字符串
date +%s%N | md5sum | head -c 10

# 使用 /dev/urandom 生成隨機字符串
cat /dev/urandom | head -n 10 | md5sum | head -c 10

隨機數應用一

隨機生成端口號范圍為 1025 ~ 65536 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)，并支持排除任意添加的端口號

應用的隨機數是方法3. 使用 /dev/random 和 /dev/urandom 隨機文件

應用代碼：

#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10

## 應用一: 隨機生成端口號 1025 ~ 65536 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp_app_port() {
  min=$1
  max=$2
  mid=$(($max-$min+1))
  num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
  randnum=$(($num%$mid+$min))    

  # 排除的端口號 1080, 4500, 8080, 58866, 可以任意添加
  port_exclude='1080,4500,8080,58866'
  flag=`echo ${port_exclude} | grep ${randnum} | wc -l`
  while [ "$flag" -eq "1" ]
  do
    num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
    randnum=$(($num%$mid+$min))    
    flag=`echo ${port_exclude} | grep ${randnum} | wc -l`
  done
  echo $randnum
}

function print_app_port() {
  for i in {1..10};
  do
    randnum=$(mimvp_app_port 1025 65535)
    echo -e "$i \t $randnum"
  done
}

print_app_port

運行結果：

# sh mimvp_shell_rand.sh
1      29483
2      61738
3      31935
4      3242
5      19865
6      56677
7      5944
8      28579
9      12510
10     31844

隨機數應用二

隨機生成長度為10的密碼字符串 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)

應用的隨機數是方法1：使用系統的 $RANDOM 變量

應用代碼：

#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10

## 應用二: 隨機生成長度為10的密碼字符串 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp_app_passwd() {
  user_array=`seq -w 10`
  echo ${user_array[@]}

  for idx in ${user_array[@]}
  do
    user_name="user-${idx}"
    passwd=`echo $RANDOM | md5sum | cut -c11-20`
    echo -e "${user_name} \t ${passwd}"
  done
}

mimvp_app_passwd

運行結果：

# sh mimvp_shell_rand.sh
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
user-01        52cf5272cb
user-02        40f20d352d
user-03        9fe9a7b770
user-04        ff4e20e6e0
user-05        88fc4a3ea3
user-06        6494032261
user-07        6a42732519
user-08        6fc7a25dd5
user-09        f0b6a95608
user-10        49219467fa

隨機數應用三

統計擲骰子，投擲6000次統計分別為1-6的次數 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)

應用的隨機數是方法1：使用系統的 $RANDOM 變量

應用代碼：

#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10

## 應用三: 統計擲骰子, 投擲6000次統計分別為1-6的次數 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp_app_dice() {
  MAX=6000
  stat_1=0
  stat_2=0
  stat_3=0
  stat_4=0
  stat_5=0
  stat_6=0

  i=1
  while [ "$i" -le "$MAX" ]
  do
    randnum=$(($RANDOM%6)) # 對6取余, 余數為0時記作6點
    case "$randnum" in
      0) stat_6=`expr ${stat_6} + 1`;;  # 余數為0時記作6點 
      1) stat_1=`expr ${stat_1} + 1`;;
      2) stat_2=`expr ${stat_2} + 1`;;
      3) stat_3=`expr ${stat_3} + 1`;;
      4) stat_4=`expr ${stat_4} + 1`;;
      5) stat_5=`expr ${stat_5} + 1`;;
    esac
    let "i=i+1"
  done
  
  echo "stat_1 ${stat_1}"
  echo "stat_2 ${stat_2}"
  echo "stat_3 ${stat_3}"
  echo "stat_4 ${stat_4}"
  echo "stat_5 ${stat_5}"
  echo "stat_6 ${stat_6}"
}

mimvp_app_dice

運行結果：

# sh mimvp_shell_rand.sh
stat_1 923
stat_2 994
stat_3 977
stat_4 1039
stat_5 1072
stat_6 995

總結

random、urandom、uuid、openssl rand、自定義數組（用到了 $RANDOM）產生隨機碼的偽數據來源，都與 /dev/random 設備有關系，只是它們各自呈現不同。

date 日期生成的隨機數，與Linux 系統的隨機設備 /dev/random 的關系不大，但系統時間也會影響 /dev/random 設備，兩者并非絕對無關系。

所有可以生成隨機整數的方法，都可以生成隨機字符串，原理是對隨機整數進行 md5sum 計算

最后，附上完整的 shell 代碼，方便愛好者研究、調試

#!/bin/bash
# mimvp.com 2016.05.10

## 1. Linux 系統默認隨機數
function print_randnum() {
  for i in {1..10};
  do
    randnum=$RANDOM     # Linux 內置隨機數, 范圍[0,32767], 最多5位隨機數
#    randnum=$(awk 'BEGIN{srand(); print rand()*1000000; }') # awk 隨機種子函數, 最多5位隨機數, 跟時間有關
    echo -e "$i \t $randnum"
  done
}


## Linux 系統隨機數 + 范圍上限值后, 再取余
function mimvp_randnum_bignum() {
  min=$1
  max=$2
  mid=$(($max-$min+1))
  num=$(($RANDOM+$max))    # 隨機數+范圍上限, 然后取余
  randnum=$(($num%$mid+$min)) # 隨機數包含上下限邊界數值
  echo $randnum
}

function print_randnum_bignum() {
  for i in {1..10};
  do
    randnum=$(mimvp_randnum_bignum 40000000 50000000)
    echo -e "$i \t $randnum"
  done
}


## 2. Linux 時間戳隨機數 (CentOS, Ubuntu支持, MacOS不支持納秒+%N)
function mimvp_randnum_date() {
  min=$1
  max=$2
  mid=$(($max-$min+1))
  num=$(date +%s%N | cut -c1-17)   # 19位數, 截取第1-17位數, 下標從1開始
  num=$(date +%s%N)          # 19位數, 截取第1-17位數, 下標從1開始
  randnum=$(($num%$mid+$min))     # 隨機數包含上下限邊界數值
  echo $randnum
}

function print_randnum_date() {
  for i in {1..10};
  do
    randnum=$(mimvp_randnum_date 40000000 50000000)
    echo -e "$i \t $randnum"
  done
}

 

## 3. Linux 隨機文件
function mimvp_randnum_file() {
  min=$1
  max=$2
  mid=$(($max-$min+1))
  num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
#  num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -d ' ' -f1)       # ok
#  num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | awk '{print $1}')      # ok
#  num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | awk -F " " '{print $1}')  # ok
  randnum=$(($num%$mid+$min))    
  echo $randnum
}

function print_randnum_file() {
  for i in {1..10};
  do
    randnum=$(mimvp_randnum_file 40000000 50000000)
    echo -e "$i \t $randnum"
  done
}


## 4. Linux uuid
function mimvp_randnum_uuid() {
  min=$1
  max=$2
  mid=$(($max-$min+1))
  num=$(head -n 20 /proc/sys/kernel/random/uuid | cksum | cut -f1 -d ' ')
  randnum=$(($num%$mid+$min))    
  echo $randnum
}

function print_randnum_uuid() {
  for i in {1..10};
  do
    randnum=$(mimvp_randnum_uuid 40000000 50000000)
    echo -e "$i \t $randnum"
  done
}


## 5. Linux openssl
function mimvp_randnum_openssl() {
  min=$1
  max=$2
  mid=$(($max-$min+1))
  num=$(openssl rand -base64 8 | cksum | cut -f1 -d ' ')   # -base64
#  num=$(openssl rand -hex 8 | cksum | cut -f1 -d ' ')    # -hex
  randnum=$(($num%$mid+$min))    
  echo $randnum
}

function print_randnum_openssl() {
  for i in {1..10};
  do
    randnum=$(mimvp_randnum_openssl 40000000 50000000)
    echo -e "$i \t $randnum"
  done
}


## 6. custom array, 可以生成整數, 字符串
function mimvp_randnum_array() {
  NUM_LENGTH=18    # 整數的位數, 依據取值范圍設定, 默認最長為18位整數(取決于正整數的范圍)
  STR_ARRAY=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z)   # 生成字符串
  STR_ARRAY=(0 1 2 3 4 5 6 7 8 9)   # 生成整數

  str_array_count=${#STR_ARRAY[@]}  # 字符串數組的元素個數, 62 = 10 + 26 + 26
#  echo "str_array_count: ${str_array_count}"

  i=1
  randnum_array=()
  while [ "$i" -le "${NUM_LENGTH}" ];
  do
    randnum_array[$i]=${STR_ARRAY[$((RANDOM%str_array_count))]}
    let "i=i+1"
  done
  randnum_array_count=${#randnum_array[@]}
#  echo "randnum_array_count: ${randnum_array_count}" # NUM_LENGTH 的長度: 18
#  echo "randnum_array: ${randnum_array[@]}"      # 打印出全部數組元素, 如 B 2 y t z K c Z s N l 9 T b V w j 6

  num='1'       # 整數首位不能是0, 因此直接固定為1, 防止整數時首位為0的異常錯誤
  for item in ${randnum_array[@]};
  do
    num="${num}${item}"
  done
#  echo "num: $num"  # 1B2ytzKcZsNl9TbVwj6 

  min=$1
  max=$2
  mid=$(($max-$min+1))
  randnum=$(($num%$mid+$min))    
  echo $randnum
}

function print_randnum_array() {
  for i in {1..10};
  do
    randnum=$(mimvp_randnum_array 40000000 50000000)
    echo -e "$i \t $randnum"
  done
}


## 應用一: 隨機生成端口號 1025 ~ 65536 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp_app_port() {
  min=$1
  max=$2
  mid=$(($max-$min+1))
  num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
  randnum=$(($num%$mid+$min))    

  # 排除的端口號 1080, 4500, 8080, 58866, 可以任意添加
  port_exclude='1080,4500,8080,58866'
  flag=`echo ${port_exclude} | grep ${randnum} | wc -l`
  while [ "$flag" -eq "1" ]
  do
    num=$(head -n 20 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d ' ')
    randnum=$(($num%$mid+$min))    
    flag=`echo ${port_exclude} | grep ${randnum} | wc -l`
  done
  echo $randnum
}

function print_app_port() {
  for i in {1..10};
  do
    randnum=$(mimvp_app_port 1025 65535)
    echo -e "$i \t $randnum"
  done
}


## 應用二: 隨機生成長度為10的密碼字符串 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp_app_passwd() {
  user_array=`seq -w 10`
  echo ${user_array[@]}

  for idx in ${user_array[@]}
  do
    user_name="user-${idx}"
    passwd=`echo $RANDOM | md5sum | cut -c11-20`
    echo -e "${user_name} \t ${passwd}"
  done
}


## 應用三: 統計擲骰子, 投擲6000次統計分別為1-6的次數 (通用于 CentOS, Ubuntu, MacOS)
function mimvp_app_dice() {
  MAX=6000
  stat_1=0
  stat_2=0
  stat_3=0
  stat_4=0
  stat_5=0
  stat_6=0

  i=1
  while [ "$i" -le "$MAX" ]
  do
    randnum=$(($RANDOM%6)) # 對6取余, 余數為0時記作6點
    case "$randnum" in
      0) stat_6=`expr ${stat_6} + 1`;;  # 余數為0時記作6點 
      1) stat_1=`expr ${stat_1} + 1`;;
      2) stat_2=`expr ${stat_2} + 1`;;
      3) stat_3=`expr ${stat_3} + 1`;;
      4) stat_4=`expr ${stat_4} + 1`;;
      5) stat_5=`expr ${stat_5} + 1`;;
    esac
    let "i=i+1"
  done
  
  echo "stat_1 ${stat_1}"
  echo "stat_2 ${stat_2}"
  echo "stat_3 ${stat_3}"
  echo "stat_4 ${stat_4}"
  echo "stat_5 ${stat_5}"
  echo "stat_6 ${stat_6}"
}


print_randnum

#print_randnum_bignum

#print_randnum_date

#print_randnum_file

#print_randnum_uuid

#print_randnum_openssl

#print_randnum_array


#print_app_port

#mimvp_app_passwd

#mimvp_app_dice     # 循環次數多, 運行時間較長, 大約30秒, 請慎用

以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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