awk学习笔记(15) - 数学函数及随机数

awk中的数学函数如下表：

函数名	说明
atan2( y, x )	返回 y/x 的反正切。
cos( x )	返回 x 的余弦；x 是弧度。
sin( x )	返回 x 的正弦；x 是弧度。
exp( x )	返回 x 幂函数。
log( x )	返回 x 的自然对数。
sqrt( x )	返回 x 平方根。
int( x )	返回 x 的截断至整数的值。
rand( )	返回任意数字 n，其中 0 <= n < 1。
srand( [Expr] )	将 rand 函数的种子值设置为 Expr 参数的值，或如果省略 Expr 参数则使用某天的时间。返回先前的种子值。

测试程序1

为了测试多个数学函数，编写了测试程序文件math.awk：

BEGIN{
    OFMT="%.3f";
    rs[0]=atan2(5,2);
    rs[1]=cos(2);
    rs[2]=sin(1);
    rs[3]=exp(10);
    rs[4]=log(10);
    rs[5]=sqrt(16);
    rs[6]=int(3.1415);
    len = length(rs);
    for(i=0; i<len; i++)
    {
        print rs[i];
    }
}

输出结果：

1.190
-0.416
0.841
22026.466
2.303
4
3

测试程序2

下面用简单的命令行程序来测试一下awk的随机数：

awk 'BEGIN{print rand()}'

上面的程序试图调用rand函数产生一个随机数，实际的结果如下：

0.840188

反复执行多遍也是这个结果。

要想在awk中产生随机数，需要如下编写：

awk 'BEGIN{srand();print rand()}'

执行两遍看下结果：

0.638082
0.349

在awk中，需要先调用srand函数产生随机种子，再调用rand来产生随机数。srand默认是用时间来做种子。

很不幸的是，awk的随机函数随机性并不好，只能做简单的应用。为什么这么说？上面的代码如果在很短的时间间隔里执行，会产生相同的随机数。

是否可以产生随机性更好的随机数呢？srand不是有个可选的参数么？好吧，我们来试试。首先我们先试下php中的微秒函数microtime，它可以获得微秒级的时间。用它来做为随机种子应该OK吧。于是，写了下面的代码：

php -r "echo microtime(true);"|awk '{srand($0);print rand()}'

效果如何呢？在很1秒钟之内多次执行时仍然会产生多个相同的随机数，可见，即使指定了随机种子也不能保证其足够的随机。可以对比一下php的随机函数mt_rand，看看它的效果如何：

php -r "echo mt_rand(100000000, 999999999);"|awk '{print}'

在很短的时间内执行多次产生的随机数没有相同的，这明显要比awk的效果要好。

目前为止，还没有找到用纯的awk函数能产生随机性较好的随机数的办法。或许这是mac os的问题，有空会在别的linux系统试一下。