Rust中的高效随机数生成（fastrand快速随机数库入门教程）

什么是 fastrand？

fastrand 是由知名Rust开发者编写的一个极简随机数生成器（PRNG），基于 Pcg32 算法，具有以下特点：

• ✅ 零依赖：不依赖任何外部 crate，编译速度快。
• ⚡ 高性能：比标准库 rand 快数倍，尤其适合高频调用场景。
• 📦 极小体积：仅几百行代码，对二进制大小影响极小。
• 🔒 线程安全：全局随机源通过原子操作实现，无需加锁。

安装 fastrand

在你的 Cargo.toml 文件中添加以下依赖：

[dependencies]fastrand = "2.0"

保存后运行 cargo build 即可完成安装。

基本用法示例

下面是一些常见的使用场景，展示如何用 fastrand 生成不同类型的随机数。

1. 生成随机整数

use fastrand;fn main() {    // 生成 0 到 99 之间的随机整数    let num = fastrand::i32(0..100);    println!("随机整数: {}", num);    // 生成 u64 范围内的随机数    let big_num = fastrand::u64(..);    println!("大随机数: {}", big_num);}

2. 生成随机浮点数

use fastrand;fn main() {    // 生成 0.0 到 1.0 之间的 f64 随机数    let f = fastrand::f64();    println!("随机浮点数: {:.4}", f);    // 生成指定范围的浮点数，例如 -10.0 到 10.0    let g = fastrand::f64() * 20.0 - 10.0;    println!("自定义范围: {:.2}", g);}

3. 从切片中随机选择元素

use fastrand;fn main() {    let colors = ["红", "绿", "蓝", "黄"];    let random_color = fastrand::choice(&colors).unwrap();    println!("随机颜色: {}", random_color);}

为什么选择 fastrand？

相比 Rust 官方推荐的 rand 库，fastrand 在以下方面表现更优：

• Rust随机数库 中，fastrand 是最轻量的选择之一，特别适合嵌入式或 WASM 环境。
• 对于需要大量生成随机数的循环（如蒙特卡洛模拟），fastrand 的 快速随机数生成 能显著提升性能。
• API 设计极其简洁，一行代码即可完成大多数随机任务，减少样板代码。

高级技巧：创建独立随机源

如果你需要可复现的随机序列（例如用于测试），可以创建自己的 Rng 实例并设置种子：

use fastrand::Rng;fn main() {    let mut rng = Rng::new();    rng.seed(42); // 设置固定种子    println!("第一次: {}", rng.u32(..));    println!("第二次: {}", rng.u32(..));    // 每次运行结果都相同！}

总结

fastrand 是一个为性能和简洁而生的 Rust高性能随机 工具。无论你是构建高性能服务、编写单元测试，还是开发小游戏，它都能提供快速、可靠的随机数支持。

通过本 fastrand教程，你应该已经掌握了它的核心用法。现在，就去你的项目中试试吧！你会发现，生成随机数从未如此简单高效。

Happy Coding with Rust and fastrand! 🦀🎲