如何使用 Linux getrandom 系统调用生成一个范围内的随机数？答案

【问题标题】：How can I use Linux getrandom system call to generate a random number within a range?如何使用 Linux getrandom 系统调用生成一个范围内的随机数？
【发布时间】：2016-11-30 08:54:48
【问题描述】：

我有以下代码

#include <unistd.h>
#include <sys/syscall.h>
#include <linux/random.h>

unsigned long int s;
syscall(SYS_getrandom, &s, sizeof(unsigned long int), 1);
std::cout << s << std::endl;

根据GETRANDOM(2)，它从 /dev/random 或 /dev/urandom 中返回具有高熵的随机数。

如何使用它返回一个范围内的数字？我使用的范围是 ~~[0 - 2^125]~~ [0 - 125^2]

【问题讨论】：

使用模数？ getrandom(args) % (maxRange+1)
2^125 不适合普通整数类型。
2^125 需要 126 位来表示
抱歉，我输入了错误的范围限制。 2^125 是巨大的！实际上是 [0-125^2]
@George 我已经尝试过了。但获得的结果绝不是随机的。你知道我做错了什么吗？

标签： c++ linux random

【解决方案1】：

假设 SYS_getrandom 使用的是一个 true 生成器（而不是伪随机生成器），在这种情况下，你最好的选择是认识到 125 * 125 非常接近 14 次方2，然后从那里去。

所以传递一个 16 位 unsigned 作为缓冲区，从生成器中读取 14 位，并对结果执行任何必要的按位运算。这将为您提供一个介于 0 到 16383 之间的数字。

如果数字超出所需范围，则重新采样：概率约为 5%。

使用伪随机数生成器，重采样会引入统计异常（高于平均值的矩），但使用真正的生成器则不会。

【讨论】：

请您详细说明所执行的按位运算。
这将取决于生成器如何填充缓冲区。