Lua获取随机数

Lua获取随机数函数：math.random ([m, n])   

该函数有三种用法

1.random()：返回0到1之间的一个伪随机数 

2.random(n)：返回1到n之间的伪随机整数

3.random(m, n)：返回m到n之间的伪随机整数

比如计算100次1到10的随机数：

local res = {}
for var=1, 100 do
	local num = math.random(10)
	if(res[num] == nil) then
		res[num] = 0
	end
	res[num] = res[num] + 1
end

for var=1, 100 do
	if(res[var] ~= nil) then
		print("num=" .. var .. ", num=" .. res[var])
	end
end

运行结果：

num=1, qty=11
num=2, qty=10
num=3, qty=8
num=4, qty=11
num=5, qty=9
num=6, qty=12
num=7, qty=10
num=8, qty=10
num=9, qty=11
num=10, qty=8

但是执行几次后发现，每次的结果都是一样的，看起来这种随机数计算的结果都是一样的。

搜索下查到这种情况的原因：http://blog.csdn.net/yanjun_1982/article/details/1329804，引用下原文：

也许很多人会奇怪为什么使用LUA的时候，第一个随机数总是固定，而且常常是最小的那个值，下面我就简要的说明一下吧，说得不好，还请谅解。我现在使用的4.0版本的LUA，看的代码是5.0的，呵呵
LUA4.0版本中的自带函数库中有两个关于随机数的函数，一个是random，一个是randomseed。random有两个参数，用来设置随机数的范围，比如random(1,100)设置随机数的范围为1至100之间。由于C中所产生的随机序列是固定的，并且第一个随机数比较小，只有41。LUA重新设计了random函数，使得它可以产生范围固定的随机数，但由于LUA的random只是封装了C的rand函数，使得random函数也有一定的缺陷，那就是如果random的两个输入参数的值相差很小的时候，那么随机序列的第一个随机数就会和第一个输入参数很接近，比如第一次调用random(1,100)的时候，返回值肯定是1，只有相差大于799时，如random(1,800)第一次调用才会返回2，也是很接近1。
由于这个原因，为了实现真正的随机，那么第一次就不能让玩家调用random函数，不然玩家就可以获得一些低概率的东西了。比如if random(1,100) == 1 then ...... do，看起来是1％的的概率，但是第一次执行的时候是100％成立的，存在一定的隐患。解决这个问题的方法有两个，一就是第一次random函数不能让玩家执行，二就是使用randomseed先设一个随机种子。对于第一种方法，可能还是有一定的风险，毕竟随机序列还是固定的，玩家第一次调用random的时候还是得到有规律的返回值。第二种方法比较安全，在服务器启动的时候设置一个随机种子，让系统产生的随机序列不相同，但使用randomseed的时候也还要注意一个问题，那就是做种子的数要足够的大，大于10000就行了。不然randomseed所产生的随机序列的第一个值还是很小。原因是randomseed是直接封装了C的srand，如果种子的值太小，那么srand所产生的序列和默认序列（srand(1)所产生的序列）是相差不大的，序列的第一个值还是很小。
因此，只要在服务器启动的时候调用一下randomseed(GetTime())就可以解决这个问题了。
还要补充一下，LUA中产生随机数的算法还是有一些问题，比如执行random(1,3276700)，它返回的值最后两位必为0。这是由LUA本身的随机函数算法决定的。
还是简要介绍一下LUA中random函数的实现方法吧，主要由源码中的下面两行实现：
lua_Number r = (lua_Number)(rand()%RAND_MAX) / (lua_Number)RAND_MAX;
lua_pushnumber(L, (int)floor(r*(u-m+1))+m);
其中m为random函数的第一个参数，u为第二个参数。由上面的代码可以看出，如果u-l太小，那么当r也很小的时候，r*(u-m+1)就会很小（小于1），那么再经过floor运算，最经结果就是m。这就可以解释为什么random产生的第一个随机数常常会很接近m。再来看看当m为0，u为327670的时候会怎样。在上面的代码里，RAND_MAX是一个宏，它的值是32767,也就是C语言中rand函数可以返回的最大值（不同的操作系统可能会有不一样的最大值）。当m为0，u为327670的时候，那么返回值就是floor(r*(327671)+0)，我们再假设LUA与平台无关并且rand不会返回32767（上面用％避免了这个问题），那么r就可以简化为rand()/RAND_MAX，代入上式为floor(rand()*327671/32767)+0，就算rand()的返回值是32766,最终的结果也只有327660.99996......，经过floor运算后，最后那位数必为0。呵呵，我叫这样的随机数就伪随机数中的伪随机数。实际上面的公式是不允许化简的，即不能简单地把r代入r*(u-m+1)，至于为什么，呵呵，因为r的值并不是rand()/RAND_MAX的值，r是double类型的，所以它只是一个和rand()/RAND_MAX很接近的数。 

搜索下解决方法：http://blog.csdn.net/zhangxaochen/article/details/8095007，引用下原文：

Lua 生成随机数需要用到两个函数：
math.randomseed(xx)， math.random([n [, m]])
1. math.randomseed(n) 接收一个整数 n 作为随机序列种子。
2. math.random([n [, m]]) 有三种用法： 无参调用， 产生 （0,1） 之间的浮点随机数； 只有参数 n， 产生 1-n 之间的整数； 有两个参数 n， m， 产生 n-m 之间的随机整数
对于相同的随机种子， 生成的随即序列一定是相同的。所以程序每次运行， 赋予不同的种子很重要。很自然想到使用系统时间作为随机种子，即：

math.randomseed(os.time())  
----然后不断产生随机数  
for i=1, 5 do  
 print(math.random())  
end  

但是问题出来了， 如果程序运行时间， 你又在很短的时间内多次运行这个程序，那么你得到的随机序列会是几乎不变的。 像这样：

>lua -e "io.stdout:setvbuf 'no'" "test.lua" 
0.71141697439497
0.060121463667714
0.067506942960906
0.8607745597705
0.60652485732597
>Exit code: 0
>lua -e "io.stdout:setvbuf 'no'" "test.lua" 
0.71141697439497
0.060121463667714
0.067506942960906
0.8607745597705
0.60652485732597
>Exit code: 0
>lua -e "io.stdout:setvbuf 'no'" "test.lua" 
0.7115085299234
0.38813440351573
0.6127201147496
0.59511093478195
0.9212927640614
>Exit code: 0

可以看到前两次运行的随机数都是一样的。究其原因，就是 os.time() 返回的时间是秒级的， 不够精确， 而 random() 还有个毛病就是如果 seed 很小或者seed 变化很小，产生的随机序列仍然很相似。比如：

math.randomseed(100)  
print(math.random(1000))  
math.randomseed(102)  
print(math.random(1000)) 

两次赋予的 seed 分别是 100， 102 但是random 生成的第一个随机数却是一样的。因此“短时间内多次运行程序” 这样的需求下 os.time 还真不大好。可是又没有比 time 函数更方便的种子生成器， 怎么办呢？
可以这样：

math.randomseed(tostring(os.time()):reverse():sub(1, 6))  

就是把 time返回的数值字串倒过来（低位变高位）， 再取高位6位。 这样， 即使 time变化很小， 但是因为低位变了高位， 种子数值变化却很大，就可以使伪随机序列生成的更好一些