Python生成随机验证码代码实例解析

一、 需求分析

生成随机验证码通常用于各种数据验证及网站注册、登录系统中，下面是本篇攻略所实现的需求：

1. 生成指定个数N的随机验证码，每个验证码包含4个大写字母和数字的组合，如 AB12 ；
2. 将生成的随机验证码保存到文件中；
3. 验证码应该是唯一的，不应该被重复生成。

二、 思路分析

生成随机验证码的核心问题在于如何生成随机字母和数字的组合，以及如何避免重复生成。

2.1 生成随机字母和数字的组合

为了生成指定个数N的随机 验证码，我们需要先定义一个函数，用于生成单个验证码。根据需求，每个验证码应包含4个大写字母和数字的组合，代码实现如下：

import random
import string

def gen_code():
    """生成随机验证码"""
    # 生成随机数字和大写字母的组合（4位）
    code = ''.join(random.sample(string.ascii_uppercase + string.digits, 4))
    return code

其中，random.sample() 函数用于从指定范围内随机抽取指定个数的元素组成一个列表，string.ascii_uppercase 代表所有大写字母组成的字符串，string.digits 代表数字组成的字符串，字符串拼接符号+将两个字符串拼接在一起，形成一个包含数字和字母的字符串作为随机范围。

2.2 避免重复生成

为了避免生成的随机验证码重复，我们可以使用一个列表来存储已经生成的验证码，每当新生成一个验证码时，我们先判断这个验证码是否已经出现过，如果是，则重新生成，直到生成一个未出现过的新验证码。我们可以定义一个字典来保存已经生成过的验证码，代码实现如下：

import random
import string

def gen_code():
    """生成随机验证码"""
    # 生成随机数字和大写字母的组合（4位）
    code = ''.join(random.sample(string.ascii_uppercase + string.digits, 4))
    return code

def gen_codes(n):
    """生成n个随机验证码"""
    codes = []
    codes_dict = {}
    while len(codes) < n:
        code = gen_code()
        if code not in codes_dict:
            codes_dict[code] = 1
            codes.append(code)
    return codes

三、 示例说明

3.1 生成并打印5个随机验证码

生成5个随机验证码的代码实现如下：

codes = gen_codes(5)
for code in codes:
    print(code)

其中，gen_codes() 函数用于生成指定个数的随机验证码，codes 返回的是一个包含N个随机验证码的列表，随机验证码的生成和去重在函数内部完成。

3.2 生成并保存100个随机验证码到文件中

生成100个随机验证码并保存到文件中的代码实现如下：

codes = gen_codes(100)
with open("codes.txt", "w") as f:
    for code in codes:
        f.write(code + '\n')

其中，codes 为一个包含100个随机验证码的列表，with open("codes.txt", "w") as f 用于打开一个名为 codes.txt 的文件并写入内容，for code in codes: 遍历列表中的所有元素， f.write(code + '\n')用于将每个随机验证码写入文件，每个验证码占据一行。