Мендель Купер - Искусство программирования на языке сценариев командной оболочки

# Генерация случайных чисел в диапазоне 6 - 30.

rnumber=$((RANDOM%25+6))

# Генерируется случайное число из диапазона 6 - 30,

#+ но при этом число должно делиться на 3 без остатка.

rnumber=$(((RANDOM%30/3+1)*3))

# Упражнение: Попробуйте разобраться с выражением самостоятельно.

Насколько случайны числа, возвращаемые функцией $RANDOM? Лучший способ оценить "случайность" генерируемых чисел -- это написать сценарий, который будет имитировать бросание игрального кубика достаточно большое число раз, а затем выведет количество выпадений каждой из граней...

#!/bin/bash

# Случайные ли числа возвращает RANDOM?

RANDOM=$$ # Инициализация генератора случайных чисел числом PID процесса-сценария.

PIPS=6 # Кубик имеет 6 граней.

MAXTHROWS=600 # Можете увеличить, если не знаете куда девать свое время.

throw=0 # Счетчик бросков.

zeroes=0 # Обнулить счетчики выпадения отдельных граней.

ones=0 # т.к. неинициализированные переменные - "пустые", и не равны нулю!.

twos=0

threes=0

fours=0

fives=0

sixes=0

print_result ()

{

echo

echo "единиц = $ones"

echo "двоек = $twos"

echo "троек = $threes"

echo "четверок = $fours"

echo "пятерок = $fives"

echo "шестерок = $sixes"

echo

}

update_count()

{

case "$1" in

0) let "ones += 1";; # 0 соответствует грани "1".

1) let "twos += 1";; # 1 соответствует грани "2", и так далее

2) let "threes += 1";;

3) let "fours += 1";;

4) let "fives += 1";;

5) let "sixes += 1";;

esac

}

echo

while [ "$throw" -lt "$MAXTHROWS" ]

do

let "die1 = RANDOM % $PIPS"

update_count $die1

let "throw += 1"

done

print_result

# Количество выпадений каждой из граней должно быть примерно одинаковым, если считать RANDOM достаточно случайным.

# Для $MAXTHROWS = 600, каждая грань должна выпасть примерно 100 раз (плюс-минус 20).

#

# Имейте ввиду, что RANDOM - это генератор ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ чисел,

# Упражнение:

# ---------------

# Перепишите этот сценарий так, чтобы он имитировал 1000 бросков монеты.

# На каждом броске возможен один из двух вариантов выпадения - "ОРЕЛ" или "РЕШКА".

exit 0

Как видно из последнего примера, неплохо было бы производить переустановку начального числа генератора случайных чисел RANDOM перед тем, как начать работу с ним. Если используется одно и то же начальное число, то генератор RANDOM будет выдавать одну и ту же последовательность чисел. (Это совпадает с поведением функции random() в языке C.)

#!/bin/bash

# seeding-random.sh: Переустановка переменной RANDOM.

MAXCOUNT=25 # Длина генерируемой последовательности чисел.

random_numbers ()

{

count=0

while [ "$count" -lt "$MAXCOUNT" ]

do

number=$RANDOM

echo -n "$number "

let "count += 1"

done

}

echo; echo

RANDOM=1 # Переустановка начального числа генератора случайных чисел RANDOM.

random_numbers

echo; echo

RANDOM=1 # То же самое начальное число...

random_numbers # ...в результате получается та же последовательность чисел.

#

# В каких случаях может оказаться полезной генерация совпадающих серий?

echo; echo

RANDOM=2 # Еще одна попытка, но с другим начальным числом...

random_numbers # получим другую последовательность.

echo; echo

# RANDOM=$$ в качестве начального числа выбирается PID процесса-сценария.

# Вполне допустимо взять в качестве начального числа результат работы команд 'time' или 'date'.

# Немного воображения...

SEED=$(head -1 /dev/urandom | od -N 1 | awk '{ print $2 }')

# Псевдослучайное число забирается

#+ из системного генератора псевдослучайных чисел /dev/urandom ,

#+ затем конвертируется в восьмеричное число командой "od",

#+ и наконец "awk" возвращает единственное число для переменной SEED.

RANDOM=$SEED

random_numbers

echo; echo

exit 0

Системный генератор /dev/urandom дает последовательность псевдослучайных чисел с более равномерным распределением, чем $RANDOM . Команда dd if=/dev/urandom of=targetfile bs=1 count=XXсоздает файл, содержащий последовательность псевдослучайных чисел. Однако, эти числа требуют дополнительной обработки, например с помощью команды od (этот прием используется в примере выше) или dd (см. Пример 12-42).

Есть и другие способы генерации псевдослучайных последовательностей в сценариях. Awkимеет для этого достаточно удобные средства.