go生成随机数

在 Go 语言中，我们通常使用两种包来生成随机数，分别是用于生成伪随机数的 math/rand 包和用于生成加密安全随机数的 crypto/rand 包。

使用 math/rand

1. 生成随机数math/rand 包提供了如 rand.Int()、rand.Intn(n)（生成 0 到 n-1 的整数）和 rand.Float64()（生成范围在 0.0, 1.0) 的浮点数）等函数，可以用来生成伪随机数[3。

2. 设置种子
   默认情况下，math/rand 使用的是固定的随机种子，这意味着每次程序运行时生成的随机数序列都是相同的。为了使随机数每次都不同，我们需要调用 rand.Seed() 方法，并通常传入 time.Now().UnixNano() 作为种子，例如：

   package main
   
   import (
       "fmt"
       "math/rand"
       "time"
   )
   
   func main() {
       // 通过当前时间的纳秒数来设置种子，确保每次运行生成不同的随机序列
       rand.Seed(time.Now().UnixNano())
   
       // 生成一个在 0 到 99 范围内的随机整数
       fmt.Println(rand.Intn(100)) // [1][2]
   
       // 生成一个在 [0.0, 1.0) 范围内的随机浮点数
       fmt.Println(rand.Float64()) // [3]
   }

   如果不设置种子，那么会生成相同的数字序列，这对于大多数需要随机性的场景来说是不合适的。

使用 crypto/rand

如果需要生成加密安全的随机数，比如用于生成密钥、令牌等敏感信息时，可以使用 crypto/rand 包。该包提供的随机数生成方法与 math/rand 不同，并且生成的随机数适合用在需要高随机性保障的场景中。

crypto/rand内部使用操作系统提供的随机性资源，因此不需要也不能通过设置种子来改变随机结果。

基本使用方式

1. 生成随机字节
   常见的做法是先生成一个字节切片，然后利用 io.ReadFull 从 rand.Reader 中读取随机数据填充到该切片中。例如，可以生成一个 32 字节的随机数组，并将其用于生成 session ID：

   package main
   
   import (
       "crypto/rand"
       "encoding/base64"
       "fmt"
       "io"
   )
   
   func sessionId() string {
       b := make([]byte, 32)
       // 从 rand.Reader 中精确读取 32 字节数据填充到 b 中
       if _, err := io.ReadFull(rand.Reader, b); err != nil {
           panic(err)
       }
       // 对生成的字节数组进行 base64 编码，作为 session ID 返回
       return base64.URLEncoding.EncodeToString(b)
   }
   
   func main() {
       fmt.Println("Session ID:", sessionId())
   }

   这里我们不需要设置种子，而是直接依赖操作系统安全地生成随机数。

2. 生成安全随机整数
   如果需要生成一个加密安全的随机整数，可以使用 rand.Int 函数，这个函数接受一个 io.Reader（通常使用 rand.Reader）和一个 big.Int 类型的上限。例如，生成范围在 [0, max) 内的随机整数：

   package main
   
   import (
       "crypto/rand"
       "fmt"
       "math/big"
   )
   
   func main() {
       max := big.NewInt(28) // 生成的随机数将介于 0 到 27 之间
       n, err := rand.Int(rand.Reader, max)
       if err != nil {
           fmt.Println("Error:", err)
           return
       }
       fmt.Println("Secure Random Number:", n)
   }

   这种方式可以确保生成的整数在加密安全方面满足要求，非常适合生成密钥、令牌等场景。

随机生成三位数

下面给出一个示例代码，展示如何使用 Go 语言中的 crypto/rand 包来生成一个三位数（即 100~999 范围内的随机整数）。这种方法使用了 rand.Int 函数生成一个区间内的随机大数，再通过加上偏移量得到最终的结

package main

import (
    "crypto/rand"
    "fmt"
    "math/big"
)

func main() {
    // 我们希望生成100至999之间的随机数，共900个可能值（0~899，然后加上100）
    n, err := rand.Int(rand.Reader, big.NewInt(900)) // 生成区间 [0,900) 内的随机数
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    result := n.Int64() + 100 // 加上100，变换到 [100, 999] 区间
    fmt.Println("随机生成的三位数是:", result)
}

这里说明几点：

• 使用 rand.Int(rand.Reader, big.NewInt(900)) 能确保生成的随机数是加密安全的，并且不需要设置种子，因为它直接调用了操作系统的随机资源。
• 生成的随机数范围是 [0,899]，再加上 100 后就得到了三位数 [100, 999] 的结果。