這篇文章主要介紹了PHP的偽隨機(jī)數(shù)與真隨機(jī)數(shù)詳解,本文首先講解了真隨機(jī)數(shù)和偽隨機(jī)數(shù)的相關(guān)概念,并給出了比用mt_rand()函數(shù)產(chǎn)生更好的偽隨機(jī)數(shù)的一段例子代碼,需要的朋友可以參考下

首先需要聲明的是，計(jì)算機(jī)不會(huì)產(chǎn)生絕對隨機(jī)的隨機(jī)數(shù)，計(jì)算機(jī)只能產(chǎn)生“偽隨機(jī)數(shù)”。其實(shí)絕對隨機(jī)的隨機(jī)數(shù)只是一種理想的隨機(jī)數(shù)，即使計(jì)算機(jī)怎樣發(fā)展，它也不會(huì)產(chǎn)生一串絕對隨機(jī)的隨機(jī)數(shù)。計(jì)算機(jī)只能生成相對的隨機(jī)數(shù)，即偽隨機(jī)數(shù)。

偽隨機(jī)數(shù)并不是假隨機(jī)數(shù)，這里的“偽”是有規(guī)律的意思，就是計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的偽隨機(jī)數(shù)既是隨機(jī)的又是有規(guī)律的。怎樣理解呢？產(chǎn)生的偽隨機(jī)數(shù)有時(shí)遵守一定的規(guī)律，有時(shí)不遵守任何規(guī)律；偽隨機(jī)數(shù)有一部分遵守一定的規(guī)律；另一部分不遵守任何規(guī)律。比如“世上沒有兩片形狀完全相同的樹葉”，這正是點(diǎn)到了事物的特性，即隨機(jī)性，但是每種樹的葉子都有近似的形狀，這正是事物的共性，即規(guī)律性。從這個(gè)角度講，你大概就會(huì)接受這樣的事實(shí)了：計(jì)算機(jī)只能產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)而不能產(chǎn)生絕對隨機(jī)的隨機(jī)數(shù)。

首先來了解一下真隨機(jī)數(shù)和偽隨機(jī)數(shù)的概念。

真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器：英文為：true random number generators ，簡稱為：TRNGs，是利用不可預(yù)知的物理方式來產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)。

偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器：英文為：pseudo-random number generators ，簡稱為：PRNGs，是計(jì)算機(jī)利用一定的算法來產(chǎn)生的。

對比一下兩種辦法產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)的圖片。

Random.org(利用大氣噪音來生成隨機(jī)數(shù),而大氣噪音是空氣中的雷暴所產(chǎn)生的 )生成的隨機(jī)位圖：

Windows下PHP的rand()函數(shù)產(chǎn)生的隨機(jī)圖片：

很顯然，后者偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的圖片有這明顯的條紋。

利用php的rand隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生這張圖片的代碼為：

代碼如下://需要開啟gd庫

header("Content-type: image/png");

$im = imagecreatetruecolor(512, 512)

or die("Cannot Initialize new GD image stream");

$white = imagecolorallocate($im, 255, 255, 255);

for ($y=0; $y<512; $y++) {

for ($x=0; $x<512; $x++) {

if (rand(0,1) === 1) {

imagesetpixel($im, $x, $y, $white);

}

}

}

imagepng($im);

imagedestroy($im);

實(shí)際上也并不是所有的偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(PRNGs)效果都這么差的，只是恰好在Windows下的PHP的rand()函數(shù)是這樣。如果是在Linux下 測試相同的代碼的話，所產(chǎn)生的圖片也看不出明顯的條紋。在Windows下如果用mt_rand()函數(shù)替代rand()函數(shù)的話效果也會(huì)好很多。這是由 于mt_rand()用了Mersenne Twister(馬其塞旋轉(zhuǎn))算法來產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。PHP的文檔還說：mt_rand() 可以產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)值的平均速度比 libc 提供的 rand() 快四倍。

以下是使用PHP時(shí)比用mt_rand()函數(shù)產(chǎn)生更好的偽隨機(jī)數(shù)的一段例子代碼：

代碼如下:<?php

// get 128 pseudorandom bits in a string of 16 bytes

$pr_bits = '';

// Unix/Linux platform?

$fp = @fopen('/dev/urandom','rb');

if ($fp !== FALSE) {

$pr_bits .= @fread($fp,16);

@fclose($fp);

}

// MS-Windows platform?

if (@class_exists('COM')) {

try {

$CAPI_Util = new COM('CAPICOM.Utilities.1');

$pr_bits .= $CAPI_Util->GetRandom(16,0);

// if we ask for binary data PHP munges it, so we

// request base64 return value. We squeeze out the

// redundancy and useless ==CRLF by hashing...

if ($pr_bits) { $pr_bits = md5($pr_bits,TRUE); }

} catch (Exception $ex) {

// echo 'Exception: ' . $ex->getMessage();

}

}

if (strlen($pr_bits) < 16) {

// do something to warn system owner that

// pseudorandom generator is missing

}

?>

所以PHP要產(chǎn)生真隨機(jī)數(shù) 還是要調(diào)用外部元素來支持的！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的php真随机数,php 的伪随机数与真随机数实例详解的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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