Rust rand 随机数库详解（从零开始掌握 Rust 中的随机数生成）

1. 什么是 rand 库？

rand 是 Rust 官方推荐的随机数生成 crate（包），它提供了高质量、安全且高效的随机数生成功能。它支持多种随机数生成器（RNGs），包括伪随机数和加密安全的随机数。

2. 在项目中添加 rand 依赖

首先，你需要在你的 Rust 项目中添加 rand 作为依赖。打开你的 Cargo.toml 文件，在 [dependencies] 部分添加以下内容：

[dependencies]rand = "0.8"  

保存后，运行 cargo build，Cargo 会自动下载并编译 rand 库。

3. 生成一个简单的随机整数

现在我们来写一段代码，生成一个 1 到 100 之间的随机整数：

use rand::Rng;fn main() {    let mut rng = rand::thread_rng();    let random_number: u32 = rng.gen_range(1..=100);    println!("随机数是: {}", random_number);}  

代码说明：

• use rand::Rng;：引入 Rng trait，它提供了 gen_range 等方法。
• rand::thread_rng()：获取一个线程本地的随机数生成器，这是最常用的 RNG。
• gen_range(1..=100)：生成 [1, 100] 范围内的随机整数（包含 100）。

4. 生成随机浮点数

你也可以生成浮点类型的随机数：

use rand::Rng;fn main() {    let mut rng = rand::thread_rng();    let random_float: f64 = rng.gen_range(0.0..1.0);    println!("随机浮点数: {:.4}", random_float);}  

5. 从数组或 Vec 中随机选择元素

rand 还支持从集合中随机抽取元素：

use rand::seq::SliceRandom;fn main() {    let choices = vec!["苹果", "香蕉", "橙子", "葡萄"];    let mut rng = rand::thread_rng();    let random_choice = choices.choose(&mut rng).unwrap();    println!("随机水果: {}", random_choice);}  

这里我们使用了 SliceRandom trait，它为切片（slice）提供了 choose 方法。

6. 常见问题与最佳实践

• 不要重复创建 RNG：每次调用 thread_rng() 都会返回同一个实例，所以通常只需创建一次。
• 范围语法注意：1..100 表示 [1, 99]，而 1..=100 才表示 [1, 100]。
• 安全性考虑：如果你需要用于加密场景，请使用 rand::rngs::OsRng，它是操作系统提供的加密安全 RNG。

7. 总结

通过本教程，你应该已经掌握了如何在 Rust 中使用 rand 随机数库 来生成各种类型的随机数据。无论你是做 Rust 编程教程 练习，还是实际项目开发，rand 都是你不可或缺的工具。希望这篇 Rust 新手入门 指南对你有所帮助！

记住，实践是最好的学习方式。快去你的项目中试试 rand 吧！