目录
- 一、问题背景
- 二、修改方法
- 2.1 修改种子
- 2.2 使用linux中的 /dev/urandom 生成随机数
- 三、/dev/random 和 /dev/urandom 的原理
- 3.1 参考连接
- 3.2 重难点总结
- 3.2.1 生成随机数的原理
- 3.2.2 随机数生成器的结构
- 3.2.3 二者的区别和选择
- 四、在代码的使用方法
一、问题背景
在一个循环中，生成多组随机值，发现最终的结果都一样，结果是调用的函数如下，在函数中设置了随机种子，且是以秒为单位，那么在一秒类，由于都是用一个种子，srand又是伪随机，所以最终生成的都是同一组随机字符。
static void generate_random_name(char *prefix, char* secName, int size) {
char buff[7] = {0};
srand(time(NULL));
const char ALLOWED[] = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz1234567890";
int i = 0;
int c = 0;
int nbAllowed = sizeof(ALLOWED) - 1;
for(i = 0; i < 6; i++) {
c = rand() % nbAllowed ;
buff[i] = ALLOWED[c];
}
snprintf(secName, size, "%s_%s", prefix, buff);
return;
}
二、修改方法
2.1 修改种子
（1）将srand(time(NULL)); 放到循环外面，循环过程中不必每次循序都设置种子；
（2）时间使用微秒来设置种子srand((unsigned int)ts.tv_usec);以避免在短时间内多次调用随机数生成器时生成相同的序列。
2.2 使用linux中的 /dev/urandom 生成随机数
修改后的函数生成方式如下：
static void generate_section_random_name(char *prefix, char* secName, int size) {
char buff[7] = {0};
char cmd[BUF_LEN_128] = {0};
snprintf(cmd, sizeof(cmd), "head /dev/urandom | tr -dc a-z0-9 | head -c %d", sizeof(buff) - 1);
do_cmd_fetch(cmd, buff, sizeof(buff));
if (buff[0]) {
snprintf(secName, size, "%s_%s", prefix, buff);
}
return;
}
三、/dev/random 和 /dev/urandom 的原理
3.1 参考连接
/dev/random 和 /dev/urandom 的原理
关于 /dev/urandom 的流言终结
关于 /dev/urandom 的流言终结的原文
使用/dev/urandom生成固定位数的随机数
3.2 重难点总结
3.2.1 生成随机数的原理
随机数生成器会收集系统环境中各种数据，比如：鼠标的移动，键盘的输入, 终端的连接以及断开，音视频的播放，系统中断，内存 CPU 的使用等等;
生成器把收集到的各种环境数据放入一个池子 ( 熵池 ) 中，然后将这些数据进行去偏、漂白，主要目的也是使得数据更加无序，更加难以猜测或者预料得到;
有了大量的环境数据之后，每次获取随机数时，从池子中读取指定的字节序列，这些字节序列就是生成器生成的随机数.
3.2.2 随机数生成器的结构
Linux 4.8 之前
Linux 4.8 以后
简化图
3.2.3 二者的区别和选择
具体的可以看我上述分享的两篇文章。
别问，问就是用 /dev/urandom !
四、在代码的使用方法
首先/dev/urandom 设备生成的随机字节流通常是不经过编码的原始字节，因此直接将其打印到终端可能会显示为乱码。这是因为终端尝试使用默认的字符编码（通常是 UTF-8）来解释这些字节，但这些字节可能不是有效的 UTF-8 字符。
所以需要做一些转化，比如
1.将随机字节转换为十六进制表示：
head -c 10 /dev/urandom | xxd -p
2.将随机字节转换为可打印字符集合：
head -c 10 /dev/urandom | tr -dc '[:print:]'
3.将随机字节转换为Base64编码（可能更适合在终端中显示）：
head -c 10 /dev/urandom | base64
当然也可以使用/dev/urandom生成固定位数的随机数：
1.纯数字
head /dev/urandom | tr -dc 0-9 | head -c n
2.小写字母+数字
head /dev/urandom | tr -dc a-z0-9 | head -c n
3.大小写字母+数字
head /dev/urandom | tr -dc A-Za-z0-9 | head -c n
最后的n代表要生成的随机数的位数
