Số ngẫu nhiên từ một phạm vi trong Bash Script

Tôi cần tạo một số cổng ngẫu nhiên giữa 2000-65000một tập lệnh shell. Vấn đề là số $RANDOM15 bit, vì vậy tôi bị kẹt!

PORT=$(($RANDOM%63000+2001)) sẽ hoạt động tốt nếu nó không giới hạn kích thước.

Có ai có một ví dụ về cách tôi có thể làm điều này, có thể bằng cách trích xuất một cái gì đó từ /dev/urandomvà lấy nó trong một phạm vi?

shuf -i 2000-65000 -n 1

Thưởng thức!

Chỉnh sửa : Phạm vi bao gồm.

Trên Mac OS X và FreeBSD, bạn cũng có thể sử dụng jot:

jot -r 1  2000 65000

Theo trang bash man, $RANDOMđược phân phối từ 0 đến 32767; đó là giá trị 15 bit không dấu. Giả sử $RANDOMđược phân phối đồng đều, bạn có thể tạo một số nguyên 30 bit không dấu được phân phối đồng đều như sau:

$(((RANDOM<<15)|RANDOM))

Vì phạm vi của bạn không phải là công suất 2, nên một thao tác modulo đơn giản sẽ gần như cung cấp cho bạn phân phối đồng đều, nhưng với phạm vi đầu vào 30 bit và phạm vi đầu ra nhỏ hơn 16 bit, như trong trường hợp của bạn, điều này thực sự cần đủ gần:

PORT=$(( ((RANDOM<<15)|RANDOM) % 63001 + 2000 ))

và đây là một với Python

randport=$(python -S -c "import random; print random.randrange(2000,63000)")

và một với awk

awk 'BEGIN{srand();print int(rand()*(63000-2000))+2000 }'

Cách chung đơn giản nhất mà bạn nghĩ đến là một perl liner:

perl -e 'print int(rand(65000-2000)) + 2000'

Bạn luôn có thể sử dụng hai số:

PORT=$(($RANDOM + ($RANDOM % 2) * 32768))

Bạn vẫn phải clip vào phạm vi của bạn. Đây không phải là một phương pháp số ngẫu nhiên n-bit chung, nhưng nó sẽ hoạt động cho trường hợp của bạn và tất cả nằm trong bash.

Nếu bạn muốn thực sự dễ thương và đọc từ / dev / urandom, bạn có thể làm điều này:

od -A n -N 2 -t u2 /dev/urandom

Điều đó sẽ đọc hai byte và in chúng dưới dạng int unsign; bạn vẫn phải làm việc của bạn

Nếu bạn không phải là chuyên gia bash và đang tìm cách biến điều này thành một biến trong tập lệnh bash dựa trên Linux, hãy thử điều này:

VAR=$(shuf -i 200-700 -n 1)

Điều đó giúp bạn có phạm vi từ 200 đến 700 $VAR, bao gồm.

Đây là một số khác. Tôi nghĩ rằng nó sẽ hoạt động trên bất cứ thứ gì, nhưng tùy chọn ngẫu nhiên sắp xếp không có sẵn trên hộp centos của tôi tại nơi làm việc.

 seq 2000 65000 | sort -R | head -n 1

$RANDOMlà một số trong khoảng từ 0 đến 32767. Bạn muốn có một cổng trong khoảng từ 2000 đến 65000. Đây là 63001 cổng có thể. Nếu chúng tôi tuân theo các giá trị trong $RANDOM + 2000khoảng từ 2000 đến 33500 , chúng tôi sẽ bao gồm một phạm vi gồm 31501 cổng. Nếu chúng ta lật một đồng xu và sau đó có điều kiện thêm 31501 vào kết quả, chúng ta có thể nhận được nhiều cổng hơn, từ 33501 đến 65001 . Sau đó, nếu chúng ta giảm 65001, chúng ta sẽ có được phạm vi bảo hiểm chính xác, với phân phối xác suất thống nhất cho tất cả các cổng, có vẻ như vậy.

random-port() {
    while [[ not != found ]]; do
        # 2000..33500
        port=$((RANDOM + 2000))
        while [[ $port -gt 33500 ]]; do
            port=$((RANDOM + 2000))
        done

        # 2000..65001
        [[ $((RANDOM % 2)) = 0 ]] && port=$((port + 31501)) 

        # 2000..65000
        [[ $port = 65001 ]] && continue
        echo $port
        break
    done
}

Kiểm tra

i=0
while true; do
    i=$((i + 1))
    printf "\rIteration $i..."
    printf "%05d\n" $(random-port) >> ports.txt
done

# Then later we check the distribution
sort ports.txt | uniq -c | sort -r

Bạn có thể làm được việc này

cat /dev/urandom|od -N2 -An -i|awk -v f=2000 -v r=65000 '{printf "%i\n", f + r * $1 / 65536}'

Nếu bạn cần biết thêm chi tiết, hãy xem Trình tạo số ngẫu nhiên Shell Script .

Tương tự với ruby:

echo $(ruby -e 'puts rand(20..65)') #=> 65 (inclusive ending)
echo $(ruby -e 'puts rand(20...65)') #=> 37 (exclusive ending)

Tài liệu Bash nói rằng mỗi lần $RANDOMđược tham chiếu, một số ngẫu nhiên trong khoảng từ 0 đến 32767 được trả về. Nếu chúng tôi tổng hợp hai tham chiếu liên tiếp, chúng tôi nhận được các giá trị từ 0 đến 65534, bao gồm phạm vi mong muốn là 63001 khả năng cho một số ngẫu nhiên trong khoảng từ 2000 đến 65000.

Để điều chỉnh nó đến phạm vi chính xác, chúng tôi sử dụng tổng modulo 63001, sẽ cung cấp cho chúng tôi một giá trị từ 0 đến 63000. Điều này đến lượt nó chỉ cần tăng thêm 2000 để cung cấp số ngẫu nhiên mong muốn, trong khoảng từ 2000 đến 65000. Điều này có thể là tóm tắt như sau:

port=$((((RANDOM + RANDOM) % 63001) + 2000))

Kiểm tra

# Generate random numbers and print the lowest and greatest found
test-random-max-min() {
    max=2000
    min=65000
    for i in {1..10000}; do
        port=$((((RANDOM + RANDOM) % 63001) + 2000))
        echo -en "\r$port"
        [[ "$port" -gt "$max" ]] && max="$port"
        [[ "$port" -lt "$min" ]] && min="$port"
    done
    echo -e "\rMax: $max, min: $min"
}

# Sample output
# Max: 64990, min: 2002
# Max: 65000, min: 2004
# Max: 64970, min: 2000

Tính chính xác của phép tính

Dưới đây là một bài kiểm tra đầy đủ, vũ phu cho tính chính xác của phép tính. Chương trình này chỉ cố gắng tạo ngẫu nhiên tất cả 63001 khả năng khác nhau, sử dụng phép tính được kiểm tra. Các --jobstham số nên làm cho nó chạy nhanh hơn, nhưng nó không xác định (tổng cộng khả năng tạo ra có thể thấp hơn 63.001).

test-all() {
    start=$(date +%s)
    find_start=$(date +%s)
    total=0; ports=(); i=0
    rm -f ports/ports.* ports.*
    mkdir -p ports
    while [[ "$total" -lt "$2" && "$all_found" != "yes" ]]; do
        port=$((((RANDOM + RANDOM) % 63001) + 2000)); i=$((i+1))
        if [[ -z "${ports[port]}" ]]; then
            ports["$port"]="$port"
            total=$((total + 1))
            if [[ $((total % 1000)) == 0 ]]; then
                echo -en "Elapsed time: $(($(date +%s) - find_start))s \t"
                echo -e "Found: $port \t\t Total: $total\tIteration: $i"
                find_start=$(date +%s)
            fi
        fi
    done
    all_found="yes"
    echo "Job $1 finished after $i iterations in $(($(date +%s) - start))s."
    out="ports.$1.txt"
    [[ "$1" != "0" ]] && out="ports/$out"
    echo "${ports[@]}" > "$out"
}

say-total() {
    generated_ports=$(cat "$@" | tr ' ' '\n' | \sed -E s/'^([0-9]{4})$'/'0\1'/)
    echo "Total generated: $(echo "$generated_ports" | sort | uniq | wc -l)."
}
total-single() { say-total "ports.0.txt"; }
total-jobs() { say-total "ports/"*; }
all_found="no"
[[ "$1" != "--jobs" ]] && test-all 0 63001 && total-single && exit
for i in {1..1000}; do test-all "$i" 40000 & sleep 1; done && wait && total-jobs

Để xác định có bao nhiêu lần lặp là cần thiết để có xác suất nhất định cho p/qtất cả 63001 khả năng đã được tạo, tôi tin rằng chúng ta có thể sử dụng biểu thức bên dưới. Ví dụ, đây là phép tính cho xác suất lớn hơn 1/2 và ở đây lớn hơn 9/10 .

Hoặc trên OS-X, các công việc sau đây đối với tôi:

$ gsort --random-sort

PORT=$(($RANDOM%63000+2001)) gần với những gì bạn muốn tôi nghĩ.

PORT=$(($RANDOM$RANDOM$RANDOM%63000+2001))được giới hạn kích thước mà làm phiền bạn. Vì bash không phân biệt giữa biến số và biến chuỗi, nên điều này hoạt động hoàn toàn tốt. "Số" $RANDOMcó thể được nối như một chuỗi, và sau đó được sử dụng như một số trong phép tính. Kinh ngạc!

Bạn có thể nhận được số ngẫu nhiên thông qua urandom

head -200 /dev/urandom | cksum

Đầu ra:

3310670062 52870

Để lấy một phần của số trên.

head -200 /dev/urandom | cksum | cut -f1 -d " "

Sau đó, đầu ra là

3310670062

Để đáp ứng yêu cầu của bạn,

head -200 /dev/urandom |cksum | cut -f1 -d " " | awk '{print $1%63000+2001}'

Đây là cách tôi thường tạo số ngẫu nhiên. Sau đó, tôi sử dụng "NUM_1" làm biến số cho số cổng tôi sử dụng. Đây là một kịch bản ví dụ ngắn.

#!/bin/bash

clear
echo 'Choose how many digits you want for port# (1-5)'
read PORT

NUM_1="$(tr -dc '0-9' </dev/urandom | head -c $PORT)"

echo "$NUM_1"

if [ "$PORT" -gt "5" ]
then
clear
echo -e "\x1b[31m Choose a number between 1 and 5! \x1b[0m"
sleep 3
clear
exit 0
fi