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C#
第3章. 数字
生成随机数

C#:
生成随机数

如何操作：

生成 C# 中随机数最常见的方法是使用 System.Random 类。这里有一个简单的示例演示了它的用法：

using System;

public class RandomNumberExample
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Random random = new Random();
        int randomNumber = random.Next(1, 100); // 生成一个 1 到 99 之间的数字
        Console.WriteLine($"随机数: {randomNumber}");
    }
}

这将输出一个随机数，例如：

随机数: 42

要生成一个 0.0 到 1.0 之间的随机浮点数，你可以使用 NextDouble 方法：

double randomDouble = random.NextDouble();
Console.WriteLine($"随机双精度: {randomDouble}");

如果你正在研发一个对安全性要求高的应用程序，需要加密级的随机性，最好使用 System.Security.Cryptography 中的 RNGCryptoServiceProvider 类：

using System;
using System.Security.Cryptography;

public class SecureRandomExample
{
    static void Main()
    {
        byte[] randomNumber = new byte[4]; // 创建一个 4 字节长的随机数
        using (RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider())
        {
            rng.GetBytes(randomNumber);
        }
        int value = BitConverter.ToInt32(randomNumber, 0);
        Console.WriteLine($"加密级安全随机数: {value}");
    }
}

深入探索

多年来，C# 中的随机数生成已经发展。最初，System.Random 类是生成伪随机数的首选。之所以称之为伪随机，是因为给定一个特定的种子值，它将产生相同的数字序列，这对于调试或测试的可重复性是有用的。

虽然对于基本需求来说足够了，System.Random 不是线程安全的，并且能产生可预测的结果，这对于依赖安全的应用程序来说是不适合的。这种限制导致了引入 RNGCryptoServiceProvider 以获得加密级的随机性，这更安全但也更消耗资源。

在 .NET Core 和 .NET 5+ 中的另一个选择是 System.Security.Cryptography 中的 RandomNumberGenerator 类，用于安全地生成随机数，旨在提供一个比 RNGCryptoServiceProvider 更现代化且易于使用的选项。

C# 中生成随机数的每种方法都有其适用的场合，取决于应用程序的要求。对于大多数应用程序，System.Random 就足够了，但对于那些需要安全、不可预测的随机数的应用程序，加密类提供了一个强大的替代方案。

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