Golang 中随机数生成器的性能如何？

在 Go 中生成随机数的最佳方法取决于应用程序所需的安全性级别。低安全性：使用 math/rand 包生成伪随机数字，适合大多数应用程序。高安全性：使用 crypto/rand 包生成加密安全的随机字节，适用于需要更强随机性的应用程序。

Go 中随机数生成器的性能

随机数生成器在各种应用程序中都很重要，从游戏到加密。在 Go 中，有几种生成随机数的方法，每个方法的性能特征不同。

Math/Rand 包

最简单的随机数生成方法是使用 math/rand 包。它提供了以下方法：

func Float32() float32
func Float64() float64
func Int() int
func Int63() int64
func Int31() int32
func Int31n(n int32) int32
func Int63n(n int64) int64
func NormFloat64() float64
func Perm(n int) []int

这些方法使用默森旋转伪随机数发生器 (MT19937) 来生成随机数。MT19937 是一个非常快的算法，对于大多数应用程序来说已经足够快。

Crypto/Rand 包

对于需要更强随机性的应用程序，crypto/rand 包提供了以下方法：

func Read(p []byte) (n int, err error)

此方法从操作系统获取加密安全的随机字节。它比 math/rand 包中的方法慢，但它提供了更强的安全性。

实战案例

下面的程序演示了如何使用 math/rand 和 crypto/rand 包生成随机数：

package main

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

func main() {
    // 使用 math/rand 包生成随机数
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())
    fmt.Println("Math/rand:", rand.Intn(100))

    // 使用 crypto/rand 包生成随机数
    var b [16]byte
    if _, err := rand.Read(b[:]); err != nil {
        fmt.Println("Error:", err)
        return
    }
    fmt.Println("Crypto/rand:", b)
}

输出如下：

Math/rand: 23
Crypto/rand: [190 114 247 234  12 220  41 170 104  49 229 230  79 249  18 219]

请注意，crypto/rand 方法生成的字节数组是加密安全的，而 math/rand 方法生成的数字只是伪随机的。

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