1. 随机函数概述
随机函数是Python内置的一个函数模块，提供了生成随机数的功能。在程序设计中，经常需要产生随机数，用于模拟实验、生成测试数据或实现游戏等功能。Python中的随机函数模块为开发者提供了多种生成随机数的方法。
2. random模块
2.1 random()函数
random模块中最常用的随机函数是random()函数，该函数返回一个[0.0, 1.0)范围内的随机浮点数。可以通过乘以一个特定的数来扩展随机数的范围。
import random
num = random.random() # 返回0.0到1.0之间的随机浮点数
print(num)
random()函数返回的随机数是一个浮点数，可以用于生成不同范围的随机数。
2.2 randint()函数
randint()函数用于生成指定范围内的整数随机数。它接受两个参数，表示随机数的范围，包括参数本身。
import random
num = random.randint(1, 10) # 返回1到10之间的整数随机数
print(num)
randint()函数可以用于生成任意范围的整数随机数，包括指定的两个参数。
2.3 choice()函数
choice()函数用于从给定的序列中随机选择一个元素。序列可以是一个列表、字符串或元组。
import random
fruits = ['apple', 'orange', 'banana', 'cherry']
fruit = random.choice(fruits) # 从fruits中随机选择一个元素
print(fruit)
choice()函数可以用于随机选择一个元素，可用于实现随机抽奖、随机游戏等功能。
2.4 shuffle()函数
shuffle()函数用于将序列中的元素进行随机打乱。这个函数会改变原来序列的顺序，而不是生成一个新序列。
import random
cards = ['A', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10', 'J', 'Q', 'K']
random.shuffle(cards) # 随机打乱cards中的元素
print(cards)
shuffle()函数可以用于实现洗牌操作，或者打乱列表中元素的顺序。
3. secrets模块
secrets模块是在Python3.6中引入的一个随机函数模块，可以生成更安全的随机数。它提供了更多的函数来生成随机值，包括生成随机整数、随机字节和随机选择。
3.1 randbelow()函数
randbelow()函数用于生成小于指定参数的随机非负整数。如果参数为0，则返回0。
import secrets
num = secrets.randbelow(10) # 生成0到9之间的随机整数
print(num)
randbelow()函数可以用于生成小于指定参数的随机整数，适用于需要严格的随机数生成场景。
3.2 token_bytes()函数
token_bytes()函数用于生成指定长度的随机字节串。可以用于生成安全的令牌、密钥等。
import secrets
token = secrets.token_bytes(16) # 生成16字节的随机字节串
print(token)
token_bytes()函数可以用于生成指定长度的随机字节串，适用于生成安全令牌、密钥等场景。
3.3 choice()函数
choice()函数与random模块中的choice()函数功能相同，用于从给定的序列中随机选择一个元素。
import secrets
fruits = ['apple', 'orange', 'banana', 'cherry']
fruit = secrets.choice(fruits) # 从fruits中随机选择一个元素
print(fruit)
choice()函数可以用于随机选择一个元素，适用于随机抽奖、随机游戏等场景。
4. random模块与secrets模块的区别
random模块是Python标准库中提供的随机函数模块，适用于一般的随机数生成场景，生成的随机数不是完全安全的。而secrets模块是在Python3.6中引入的随机函数模块，提供了更安全的随机数生成方法。
对于需要严格的随机性要求，或者需求更高的安全性的场景，推荐使用secrets模块来生成随机数。
5. 总结
本文介绍了Python内置的随机函数模块random和secrets的使用方法。random模块提供了生成随机浮点数、整数和随机选择等功能，适用于一般的随机数生成场景。secrets模块提供了更安全的随机数生成方法，可以生成随机整数、随机字节串和随机选择等。在实际开发中，根据具体需求选择合适的随机函数模块。