Nomor acak dari rentang dalam Bash Script

Saya perlu membuat nomor port acak antara 2000-65000dari skrip shell. Masalahnya adalah $RANDOMangka 15-bit, jadi saya mandek!

PORT=$(($RANDOM%63000+2001)) akan bekerja dengan baik jika bukan karena batasan ukuran.

Adakah yang punya contoh bagaimana saya bisa melakukan ini, mungkin dengan mengekstraksi sesuatu dari /dev/urandomdan mendapatkannya dalam jangkauan?

shuf -i 2000-65000 -n 1

Nikmati!

Sunting : Rentang ini inklusif.

Pada Mac OS X dan FreeBSD Anda juga dapat menggunakan jot:

jot -r 1  2000 65000

Menurut halaman manual bash, $RANDOMdidistribusikan antara 0 dan 32767; yaitu, nilai 15-bit yang tidak ditandatangani. Dengan asumsi $RANDOMterdistribusi secara merata, Anda dapat membuat integer 30-bit unsigned yang terdistribusi secara merata sebagai berikut:

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

Karena jangkauan Anda bukan kekuatan 2, operasi modulo sederhana hanya akan hampir memberi Anda distribusi yang seragam, tetapi dengan rentang input 30-bit dan rentang output kurang dari 16-bit, seperti yang Anda miliki dalam kasus Anda, ini harus benar-benar cukup dekat:

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

dan inilah satu dengan Python

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

dan satu dengan awk

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

Cara umum paling sederhana yang terlintas dalam pikiran adalah perl one-liner:

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

Anda selalu bisa menggunakan dua angka:

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

Anda masih harus klip ke rentang Anda. Ini bukan metode angka acak n-bit umum, tetapi ini akan bekerja untuk kasus Anda, dan semuanya ada di dalam bash.

Jika Anda ingin benar-benar lucu dan membaca dari / dev / urandom, Anda bisa melakukan ini:

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

Itu akan membaca dua byte dan mencetaknya sebagai int tanpa tanda; Anda masih harus melakukan kliping.

Jika Anda bukan pakar bash dan ingin memasukkan ini ke variabel dalam skrip bash berbasis Linux, coba ini:

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

Itu membuat Anda kisaran 200 hingga 700 ke $VAR, inklusif.

Ini satu lagi. Saya pikir itu akan bekerja pada apa saja, tetapi opsi acak sort tidak tersedia pada kotak centos saya di tempat kerja.

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

$RANDOMadalah angka antara 0 dan 32767. Anda menginginkan port antara 2000 dan 65000. Ini adalah kemungkinan 63001 port. Jika kita tetap berpegang pada nilai $RANDOM + 2000antara 2000 dan 33500 , kita mencakup kisaran 31501 port. Jika kita melempar koin dan menambahkan 31501 secara kondisional ke hasilnya, kita bisa mendapatkan lebih banyak port, dari 33501 ke 65001 . Kemudian jika kita hanya menjatuhkan 65001, kita mendapatkan cakupan tepat yang dibutuhkan, dengan distribusi probabilitas yang seragam untuk semua port, tampaknya.

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
}

Pengujian

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

Kamu bisa melakukan ini

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

Jika Anda memerlukan detail lebih lanjut, lihat Pembuat Angka Acak Shell Script .

Sama dengan ruby:

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

Dokumentasi Bash mengatakan bahwa setiap kali $RANDOMdireferensikan, angka acak antara 0 dan 32767 dikembalikan. Jika kami menjumlahkan dua referensi berturut-turut, kami mendapatkan nilai dari 0 hingga 65534, yang mencakup kisaran 63001 kemungkinan yang diinginkan untuk angka acak antara 2000 dan 65000.

Untuk menyesuaikannya dengan rentang yang tepat, kami menggunakan jumlah modulo 63001, yang akan memberi kami nilai dari 0 hingga 63000. Ini pada gilirannya hanya membutuhkan kenaikan pada tahun 2000 untuk memberikan angka acak yang diinginkan, antara 2000 dan 65000. Ini bisa menjadi diringkas sebagai berikut:

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

Pengujian

# 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

Ketepatan perhitungan

Berikut ini adalah uji penuh, brute-force untuk kebenaran perhitungan. Program ini hanya mencoba untuk menghasilkan semua 63001 kemungkinan berbeda secara acak, menggunakan perhitungan yang sedang diuji. The --jobsparameter harus membuatnya berjalan lebih cepat, tapi tidak deterministik (total kemungkinan dihasilkan mungkin lebih rendah dari 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

Untuk menentukan berapa banyak iterasi yang diperlukan untuk mendapatkan probabilitas tertentu p/qdari semua 63001 kemungkinan yang telah dihasilkan, saya percaya kita bisa menggunakan ungkapan di bawah ini. Sebagai contoh, di sini adalah perhitungan untuk probabilitas lebih besar dari 1/2 , dan di sini untuk lebih dari 9/10 .

Atau di OS-X berikut ini berfungsi untuk saya:

$ gsort --random-sort

PORT=$(($RANDOM%63000+2001)) dekat dengan apa yang Anda inginkan saya pikir.

PORT=$(($RANDOM$RANDOM$RANDOM%63000+2001))mengatasi batasan ukuran yang mengganggu Anda. Karena bash tidak membuat perbedaan antara variabel angka dan variabel string, ini berfungsi dengan baik. "Angka" $RANDOMdapat digabungkan seperti string, dan kemudian digunakan sebagai angka dalam perhitungan. Luar biasa!

Anda bisa mendapatkan nomor acak urandom

head -200 /dev/urandom | cksum

Keluaran:

3310670062 52870

Untuk mengambil satu bagian dari nomor di atas.

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

Maka outputnya adalah

3310670062

Untuk memenuhi kebutuhan Anda,

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

Beginilah biasanya saya menghasilkan angka acak. Lalu saya menggunakan "NUM_1" sebagai variabel untuk nomor port yang saya gunakan. Berikut ini skrip contoh singkat.

#!/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