Golang 如何地为随机数生成器设置正确的种子？

在Go语言中，为随机数生成器设置种子通常涉及到math/rand包。这个包提供了伪随机数生成器的功能。rand.Seed函数用来初始化默认的随机数生成器的种子。如果不设置种子，随机数生成器将默认使用种子1，这会导致每次程序运行时生成的随机数序列是相同的。

为了生成不同的随机数序列，我们应该在使用随机数之前提供一个变化的种子。通常，我们会使用当前时间作为种子，因为它总是在变化的。下面是一个如何设置随机数种子的例子：

go
package main

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

func main() {
    // 使用当前时间的纳秒时间戳初始化种子
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

    // 生成一个随机数
    randomNumber := rand.Intn(100) // 生成一个[0, 100)的随机数
    fmt.Println(randomNumber)
}

在这段代码中，我们使用了time.Now().UnixNano()来得到当前时间的纳秒时间戳，并将其作为参数传递给rand.Seed函数。这样，每次程序运行时，由于时间的不同，种子也会不同，从而使得随机数生成器产生不同的随机数序列。

需要注意的是，math/rand包生成的是伪随机数，它们是由确定性算法生成的，因此它们并不适合于所有的场景，尤其是安全性要求较高的场景。对于需要加密安全等级的随机数，应当使用crypto/rand包。

每次设置相同的种子时，您都会得到相同的序列。因此，当然，如果您在快速循环中将种子设置为时间，则可能会使用相同的种子多次调用它。

在您的情况下，当您调用randInt函数直到获得不同的值时，您正在等待时间（由 Nano 返回）更改。

对于所有伪随机库，您只需设置种子一次，例如在初始化程序时，除非您特别需要重现给定的序列（通常仅用于调试和单元测试）。

之后，您只需调用即可Intn获取下一个随机整数。

将rand.Seed(time.Now().UTC().UnixNano())代码行从 randInt 函数移至 main 函数的开头，一切都会变得更快。并且.UTC()由于以下原因失去了通话：

UnixNano 返回 t 作为 Unix 时间，即自 UTC 1970 年 1 月 1 日以来经过的纳秒数。

另请注意，我认为您可以简化字符串构建：

shell
package main

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

func main() {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())
    fmt.Println(randomString(10))
}

func randomString(l int) string {
    bytes := make([]byte, l)
    for i := 0; i < l; i++ {
        bytes[i] = byte(randInt(65, 90))
    }
    return string(bytes)
}

func randInt(min int, max int) int {
    return min + rand.Intn(max-min)
}

编辑：这个问题已在 Go 版本 1.20 中得到解决，不再需要自己播种随机源。

我不明白为什么人们要以时间价值播种。根据我的经验，这从来都不是一个好主意。例如，虽然系统时钟可能以纳秒表示，但系统的时钟精度不是纳秒。

该程序不应该在 Go Playground 上运行，但如果您在自己的机器上运行它，您可以粗略估计您可以期望的精度类型。我看到增量约为 1000000 ns，因此增量为 1 毫秒。这是未使用的 20 位熵。_一直以来，高位大多是恒定的！？_一天大约有 24 位熵，这是非常暴力的（可能会产生漏洞）。

这对您来说重要的程度会有所不同，但您可以通过简单地使用作为crypto/rand.Read种子源来避免基于时钟的种子值的陷阱。它将为您提供您可能在随机数中寻找的非确定性质量（即使实际实现本身仅限于一组不同且确定性的随机序列）。

shell
import (
    crypto_rand "crypto/rand"
    "encoding/binary"
    math_rand "math/rand"
)

func init() {
    var b [8]byte
    _, err := crypto_rand.Read(b[:])
    if err != nil {
        panic("cannot seed math/rand package with cryptographically secure random number generator")
    }
    math_rand.Seed(int64(binary.LittleEndian.Uint64(b[:])))
}

作为旁注，但与您的问题有关。您可以使用此方法创建自己的rand.Source方法，以避免使用锁保护源的成本。包rand实用函数很方便，但它们也在幕后使用锁来防止源被同时使用。如果您不需要，您可以通过创建自己的Source并以非并发方式使用它来避免它。无论如何，您不应该在迭代之间重新播种随机数生成器，它从来没有被设计为以这种方式使用。

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编辑：我曾经在 ITAM/SAM 工作，我们构建的客户端（然后）使用了基于时钟的种子。Windows 更新后，公司中的许多机器几乎同时重新启动。这导致了对上游服务器基础设施的 Involtery DoS 攻击，因为客户端使用系统运行时间来播种随机性，而这些机器最终或多或少地随机选择相同的时间段进行报告。它们的目的是在一段时间内涂抹负载。一个小时左右，但那没有发生。种子负责任！

只是为了把它扔给后代：有时最好使用初始字符集字符串生成随机字符串。如果字符串应该由人手动输入，那么这很有用；排除 0、O、1 和 l 有助于减少用户错误。

shell
var alpha = "abcdefghijkmnpqrstuvwxyzABCDEFGHJKLMNPQRSTUVWXYZ23456789"

// generates a random string of fixed size
func srand(size int) string {
    buf := make([]byte, size)
    for i := 0; i < size; i++ {
        buf[i] = alpha[rand.Intn(len(alpha))]
    }
    return string(buf)
}

我通常将种子设置在一个init()块内。它们记录在这里：http://golang.org/doc/ effective_go.html #init

在 Go 1.20（2022 年第 4 季度）中，播种随机数生成器的正确方法也可能是……不执行任何操作。

如果Seed未调用，生成器将在程序启动时随机播种。

提案“ math/rand：随机生成全局种子”被接受（2022 年 10 月），并且已经开始实施：

• CL 443058 : math/rand: 自动种子全局源

实施提案#54880，自动播种全局源。

这不是重大更改的理由是，在包的init函数或导出的 API 中对全局源的任何使用显然都必须有效 - 也就是说，如果包改变了它在某个时间或在导出的 API 中消耗的随机性init，那么显然不是那种需要发布该软件包 v2 的重大更改。
这种按包改变全局源位置与以不同方式播种全局源没有什么区别。因此，如果每个包的更改有效，那么自动播种也是有效的。

当然，自动播种意味着包将不太可能依赖于全局源的特定结果，因此当将来发生此类每个包的更改时也不会中断。

Seed(1)可以在需要全局源旧序列并想要恢复旧行为的程序中调用。
当然，这些程序仍然会被刚才描述的每个包的更改所破坏，并且它们最好分配本地源而不是继续使用全局源。

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从问题 20661和CL 436955中，还请注意math/rand.Read已弃用：对于几乎所有用例，crypto/rand.Read更合适。

正如这里所指出的：

可以像这样使用goseclintergolanglint-ci并观察G404代码：

shell
golangci-lint run --disable-all --enable gosec

好吧为什么这么复杂！

shell
package main

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

func main() {
    rand.Seed( time.Now().UnixNano())
    var bytes int

    for i:= 0 ; i < 10 ; i++{ 
        bytes = rand.Intn(6)+1
        fmt.Println(bytes)
        }
    //fmt.Println(time.Now().UnixNano())
}

这是基于dystroy 的代码，但适合我的需要。

这是骰子六（rands ints 1 =< i =< 6）

shell
func randomInt (min int , max int  ) int {
    var bytes int
    bytes = min + rand.Intn(max)
    return int(bytes)
}

上面的函数是完全相同的。

我希望这些信息有用。