8.C# —— 随机数、DateTime时间、字符串

一、C# 随机数（伪随机 + 安全随机）

1. 核心概念

计算机中没有真正的随机数，生成的都是伪随机数（通过算法 + 种子计算得出）。

• 种子相同 → 生成的随机数序列完全相同
• 不指定种子 → 默认使用系统当前时间作为种子，随机性更好

2. 常用随机数生成方式

（1）Random 类（基础随机数，推荐日常使用）

// 1. 指定种子（种子相同，随机数相同）
Random r1 = new Random(10);
Console.WriteLine(r1.Next()); 

// 2. 不指定种子（默认时间为种子，推荐）
Random r2 = new Random();

// 生成指定范围随机数 [min, max) 包含最小值，不包含最大值
Console.WriteLine(r2.Next(10, 21)); // 10~20
Console.WriteLine(r2.Next(21));    // 0~20

// 3. 循环生成多个随机数（重点：Random 不要写在循环内！）
Random r3 = new Random();
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
    Console.WriteLine(r3.Next()); // 正确用法
}

（2）随机生成字母 / 字符串

// 方式1：从指定字符串中随机取字符
string str = "qwertyuiopasdfghjklzxcvbnm";
Random r4 = new Random();
// 生成4位随机字母
string res = "";
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
    res += str[r4.Next(str.Length)];
}
Console.WriteLine(res);

// 方式2：通过 ASCII 码生成 a-z(97~122)
string res2 = "";
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
    res2 += (char)r4.Next(97, 123);
}
Console.WriteLine(res2);

（3）高级随机数（了解）

• GUID ：全球唯一标识符，几乎不会重复，适合生成订单号、唯一 ID

  Console.WriteLine(Guid.NewGuid()); 

• RNGCryptoServiceProvider ：加密级安全随机数，适合密码、密钥场景

  RNGCryptoServiceProvider rng = new RNGCryptoServiceProvider();
  byte[] bs = new byte[10];
  rng.GetBytes(bs);
  Console.WriteLine(BitConverter.ToString(bs));

3. 避坑指南

• 循环生成随机数时，不要在循环内 new Random ()，会因为执行时间过短导致种子相同，随机数重复。

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二、DateTime 日期时间操作

1. 核心作用

DateTime 是结构体，用于存储、获取、格式化系统日期和时间。

2. 获取当前时间 + 拆分年月日时分秒

// 获取当前系统时间
DateTime now = DateTime.Now;
Console.WriteLine(now);

// 拆分时间分量
Console.WriteLine(now.Year);         // 年
Console.WriteLine(now.Month);        // 月
Console.WriteLine(now.Day);          // 日
Console.WriteLine(now.Hour);         // 小时(24制)
Console.WriteLine(now.Minute);       // 分钟
Console.WriteLine(now.Second);       // 秒
Console.WriteLine(now.Millisecond);  // 毫秒
Console.WriteLine(now.DayOfWeek);    // 星期（英文）
Console.WriteLine((int)now.DayOfWeek); // 星期数字（周日=0）
Console.WriteLine(now.DayOfYear);    // 当年第几天

3. 时间格式化字符串（重点）

通过 ToString(格式符) 自定义时间显示格式：

格式符	含义	示例
yyyy	4 位年份	2026
MM	2 位月份	05
dd	2 位日期	21
HH	24 小时制	14
hh	12 小时制	02
mm	分钟	30
ss	秒	59
fff	毫秒	123

DateTime now = DateTime.Now;
Console.WriteLine(now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss")); 
Console.WriteLine(now.ToString("今年是yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss"));

4. 时间戳（秒 / 毫秒）

时间戳：当前时间距离 1970-01-01 00:00:00 的秒数 / 毫秒数，常用于跨平台时间传输。

DateTime now = DateTime.Now;
DateTimeOffset offset = new DateTimeOffset(now);

// 1. 时间 → 时间戳
long second = offset.ToUnixTimeSeconds();       // 秒
long millisecond = offset.ToUnixTimeMilliseconds(); // 毫秒

// 2. 时间戳 → 时间
DateTime time = DateTimeOffset.FromUnixTimeSeconds(1779347102).LocalDateTime;
Console.WriteLine(time);

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三、时间对象的计算和比较

1. 时间加减计算

DateTime 提供专用方法计算时间，不会修改原时间，返回新时间：

DateTime now = DateTime.Now;
// 加法
now = now.AddYears(1);    // 加1年
now = now.AddMonths(2);   // 加2月
now = now.AddDays(3);     // 加3天
now = now.AddHours(1);    // 加1小时
// 减法（传入负数）
now = now.AddYears(-1);   // 减1年

2. 时间比较

DateTime 支持直接用 > < == >= <= 比较（运算符重载）：

if (DateTime.Now > new DateTime(2027, 5, 24))
{
    Console.WriteLine("已过指定日期");
}
else
{
    Console.WriteLine("未到指定日期");
}

3. 时间间隔（TimeSpan）

两个时间相减，得到 TimeSpan（时间差对象）：

DateTime end = new DateTime(2026, 5, 21, 16, 0, 0);
TimeSpan span = end - DateTime.Now;

// 获取时间差分量
Console.WriteLine(span.Days);    // 天数
Console.WriteLine(span.Hours);   // 小时
Console.WriteLine(span.Minutes); // 分钟
Console.WriteLine(span.Seconds); // 秒

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四、string 字符串常用方法（高频使用）

1. 字符串定义方式

// 1. 普通定义
string s1 = "Hello C#";

// 2. 换行转义 \r\n
string s2 = "第一行\r\n第二行";

// 3. @ 原样字符串（保留格式，无需转义）
string path = @"C:\Users\Desktop";

// 4. new 方式（重复字符）
string s3 = new string('c', 4); // "cccc"

2. 字符串常用操作方法

方法	作用	示例
string.Concat(a,b)	拼接多个字符串	string.Concat("张","三")→"张三"
string.Join(分隔符, 数组)	用分隔符连接字符串	string.Join("-","a","b")→"a-b"
ToLower()	转小写	"ABC".ToLower()→"abc"
ToUpper()	转大写	"abc".ToUpper()→"ABC"
StartsWith(值)	判断是否以指定字符开头	返回 bool
EndsWith(值)	判断是否以指定字符结尾	返回 bool
IndexOf(值)	查找字符索引，不存在返回 - 1	"abc".IndexOf("b")→1
Substring(起始,长度)	截取字符串	"abcde".Substring(1,2)→"bc"
Replace(旧,新)	替换字符	"abc".Replace("a","*")→"*bc"
Split(分隔符)	分割字符串为数组	"a-b-c".Split('-')→[a,b,c]
Trim()	去除首尾空格	" 张三 ".Trim()→"张三"
TrimEnd()	去除尾部空格	-

3. 完整示例

string str = " 尉氏县自来水污染上央视新闻 ";
// 去除空格
str = str.Trim();
// 判断开头
Console.WriteLine(str.StartsWith("尉"));
// 查找索引
Console.WriteLine(str.IndexOf("县"));
// 截取字符串
Console.WriteLine(str.Substring(3, 4));
// 替换
Console.WriteLine(str.Replace("污染", "**"));
// 分割
string arr = "a-b-c-d".Split('-');

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总结

1. 随机数 ：日常用 Random（不写在循环内），唯一 ID 用 GUID，安全场景用加密随机数；
2. DateTime ：核心掌握获取时间、格式化、时间戳转换；
3. 时间计算 ：用AddXXX方法加减，用TimeSpan计算时间差；
4. 字符串 ：Substring、Replace、Split、Trim、IndexOf是工作中最常用的方法。