如何在 Rust 中生成一个范围内的随机数？

Question

编者注：此代码示例来自 Rust 1.0 之前的版本，在语法上不是有效的 Rust 1.0 代码。此代码的更新版本会产生不同的错误，但答案仍然包含有价值的信息。

我遇到了如何使用 Rust 生成随机数的以下示例，但它似乎不起作用。该示例没有显示它适用于哪个版本的 Rust，所以它可能已经过时，或者我有什么问题。

// http://static.rust-lang.org/doc/master/std/rand/trait.Rng.html

use std::rand;
use std::rand::Rng;

fn main() {
    let mut rng = rand::task_rng();
    let n: uint = rng.gen_range(0u, 10);
    println!("{}", n);
    let m: float = rng.gen_range(-40.0, 1.3e5);
    println!("{}", m);
}

当我尝试编译它时，会出现以下错误：

test_rand002.rs:6:17: 6:39 error: type `@mut std::rand::IsaacRng` does not
implement any method in scope named `gen_range`
test_rand002.rs:6    let n: uint = rng.gen_range(0u, 10);
                                   ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
test_rand002.rs:8:18: 8:46 error: type `@mut std::rand::IsaacRng` does not
implement any method in scope named `gen_range`
test_rand002.rs:8    let m: float = rng.gen_range(-40.0, 1.3e5);
                                    ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

在同一页面（上方）上还有另一个示例（如下）确实有效。然而，它并没有完全符合我的要求，尽管我可以调整它。

use std::rand;
use std::rand::Rng;

fn main() {
    let mut rng = rand::task_rng();
    let x: uint = rng.gen();
    println!("{}", x);
    println!("{:?}", rng.gen::<(f64, bool)>());
}

如何在给定范围（例如：0 到 n）内使用 Rust（例如：i64）生成“简单”随机数？

Answer 1

这会使用Rng::gen_range 生成一个介于 0（含）和 100（不含）之间的随机数：

use rand::Rng; // 0.8.0

fn main() {
    // Generate random number in the range [0, 99]
    let num = rand::thread_rng().gen_range(0..100);
    println!("{}", num);
}

不要忘记将 rand 依赖添加到 Cargo.toml：

[dependencies]
rand = "0.8"

Answer 2

编者注：此答案适用于 Rust 1.0 之前的版本，在 Rust 1.0 中无效。请参阅 Manoel Stilpen's answer。

这最近发生了很大的变化（对不起！都是我的），在 Rust 0.8 中它被称为 gen_integer_range（注意 URL 中的 /0.8/ 而不是 /master/，如果你使用的是 0.8 你需要阅读这些文档）。

警告：.gen_integer_range 在很多方面完全不正确，新的.gen_range 没有错误问题。

---

master 代码（.gen_range 工作正常）：

use std::rand::{task_rng, Rng};

fn main() {
    // a number from [-40.0, 13000.0)
    let num: f64 = task_rng().gen_range(-40.0, 1.3e4);
    println!("{}", num);
}

Answer 3

Rng::gen_range 的文档指出：

此函数针对从给定范围仅生成单个样本的情况进行了优化。另请参阅Uniform 分布类型，如果重复从同一范围内采样，可能会更快。

Uniform 可用于生成单个值：

use rand::distributions::{Distribution, Uniform}; // 0.6.5

fn main() {
    let step = Uniform::new(0, 50);
    let mut rng = rand::thread_rng();
    let choice = step.sample(&mut rng);
    println!("{}", choice);
}

Playground

或者生成一个值的迭代器：

use rand::distributions::{Distribution, Uniform}; // 0.6.5

fn main() {
    let step = Uniform::new(0, 50);
    let mut rng = rand::thread_rng();
    let choices: Vec<_> = step.sample_iter(&mut rng).take(10).collect();
    println!("{:?}", choices);
}

Playground

Answer 4

为什么不直接使用模数？

let x = rng.gen<u32>() % 25

因此您的值将介于 0 和 24 之间。如果您需要不同的范围，请添加偏移量。