如何在 PHP 中生成 0 到 1 之间的随机浮点数？
我正在寻找与 Java 的 Math.random() 等效的 PHP。
【问题讨论】：
rand() docs
您可以使用标准函数：lcg_value()。
这是rand() 文档中给出的另一个函数：
// auxiliary function
// returns random number with flat distribution from 0 to 1
function random_0_1()
{
return (float)rand() / (float)getrandmax();
}
【讨论】：
mt_rand() 优于 rand()，因为它们会生成更多随机值。 return (float) mt_rand() / (float) mt_getrandmax();
rand 现在是 mt_rand 的别名
文档示例：
function random_float ($min,$max) {
return ($min+lcg_value()*(abs($max-$min)));
}
【讨论】：
rand(0,1000)/1000 returns:
0.348 0.716 0.251 0.459 0.893 0.867 0.058 0.955 0.644 0.246 0.292
如果您希望小数点后有更多位数，请使用更大的数字
【讨论】：
class SomeHelper
{
/**
* Generate random float number.
*
* @param float|int $min
* @param float|int $max
* @return float
*/
public static function rand($min = 0, $max = 1)
{
return ($min + ($max - $min) * (mt_rand() / mt_getrandmax()));
}
}
【讨论】：
更新： 忘记这个答案，它不适用于 php -v > 5.3
怎么样
floatVal('0.'.rand(1, 9));
？
这对我来说是完美的，它不仅适用于 0 - 1，例如 1.0 - 15.0 之间
floatVal(rand(1, 15).'.'.rand(1, 9));
【讨论】：
function mt_rand_float($min, $max, $countZero = '0') {
$countZero = +('1'.$countZero);
$min = floor($min*$countZero);
$max = floor($max*$countZero);
$rand = mt_rand($min, $max) / $countZero;
return $rand;
}
示例：
echo mt_rand_float(0, 1);
结果：0.2
echo mt_rand_float(3.2, 3.23, '000');
结果：3.219
echo mt_rand_float(1, 5, '00');
结果：4.52
echo mt_rand_float(0.56789, 1, '00');
结果：0.69
【讨论】：
$random_number = rand(1,10).".".rand(1,9);
【讨论】：
function frand($min, $max, $decimals = 0) {
$scale = pow(10, $decimals);
return mt_rand($min * $scale, $max * $scale) / $scale;
}
echo "frand(0, 10, 2) = " . frand(0, 10, 2) . "\n";
【讨论】：
这个问题要求一个从 0 到 1 的值。对于大多数数学目的来说，这通常是无效的，尽管程度最低。按照惯例，标准分布是 0 >= N
许多这样做的事情都心不在焉，导致异常结果的几十亿分之一。如果您考虑向后执行操作，这一点就会变得很明显。
(int)(random_float() * 10) 将返回一个从 0 到 9 的值，每个值的机会均等。如果在十亿分之一中它可以返回 1，那么它很少会返回 10。
有些人会在事后解决这个问题（决定 10 应该是 9）。将它乘以 2 应该有大约 50% 的机会得到 0 或 1，但也有大约 0.000000000465% 的机会返回像 Bender's dream 这样的 2。
当您想要从零开始的十个值时，将 0 到 1 说成浮点数可能有点像错误地将 0 到 10 而不是 0 到 9 说成整数。在这种情况下，由于可能的浮点值范围很广，所以更像是不小心说 0 到 1000000000 而不是 0 到 999999999。
对于 64 位，溢出极为罕见，但在这种情况下，一些随机函数在内部是 32 位的，因此发生二分之一半的机会并非不可信。
标准解决方案应该是这样的：
mt_rand() / (getrandmax() + 1)
在分布上也可能存在通常微不足道的差异，例如在 0 到 9 之间，那么由于精度，您可能会发现 0 比 9 的可能性稍高，但这通常在十亿分之一左右，并不像上面的问题，因为上面的问题可能会产生一个无效的意外超出范围的计算，否则将是完美的。
Java 的 Math.random 也永远不会产生 1 的值。其中一些原因在于，具体解释它的作用是拗口的。它返回一个从 0 到小于 1 的值。这是芝诺的箭，它永远不会达到1。这不是人们通常会说的。相反，人们倾向于说介于 0 和 1 之间或从 0 到 1，但这些都是错误的。
这在某种程度上是错误报告中的娱乐来源。例如，如果不考虑这一点而使用 lcg_value 的任何 PHP 代码，如果它忠实于其文档，则可能会出现大约数十亿分之一的故障，但这使得忠实地重现变得非常困难。
这种错误关闭是“只需将其关闭然后再打开”的常见来源之一。嵌入式设备中通常会遇到的问题。
【讨论】：
大多数答案都使用mt_rand。但是，mt_getrandmax() 通常只返回2147483647。这意味着你只有 31 位的信息，而 double 有一个 52 位的尾数，这意味着 0 到 1 之间的数字的密度至少为 2^53。
这种更复杂的方法会让你得到更精细的分布：
function rand_754_01() {
// Generate 64 random bits (8 bytes)
$entropy = openssl_random_pseudo_bytes(8);
// Create a string of 12 '0' bits and 52 '1' bits.
$x = 0x000FFFFFFFFFFFFF;
$first12 = pack("Q", $x);
// Set the first 12 bits to 0 in the random string.
$y = $entropy & $first12;
// Now set the first 12 bits to be 0[exponent], where exponent is randomly chosen between 1 and 1022.
// Here $e has a probability of 0.5 to be 1022, 0.25 to be 1021, etc.
$e = 1022;
while($e > 1) {
if(mt_rand(0,1) == 0) {
break;
} else {
--$e;
}
}
// Pack the exponent properly (add four '0' bits behind it and 49 more in front)
$z = "\0\0\0\0\0\0" . pack("S", $e << 4);
// Now convert to a double.
return unpack("d", $y | $z)[1];
}
请注意，上述代码仅适用于具有 Litte-Endian 字节顺序和 Intel 风格的 IEEE754 表示的 64 位机器。 （x64-兼容的计算机会有这个）。不幸的是，PHP 不允许位移超过int32 大小的边界，因此您必须为 Big-Endian 编写一个单独的函数。
你应该替换这一行：
$z = "\0\0\0\0\0\0" . pack("S", $e << 4);
与其对应的大端：
$z = pack("S", $e << 4) . "\0\0\0\0\0\0";
只有在函数被大量调用时才显着区别：10^9 或更多。
测试是否可行
很明显，尾数遵循一个很好的均匀分布近似值，但大量此类分布的总和（每个分布的概率和幅度都减半）是均匀的就不那么明显了。
跑步：
function randomNumbers() {
$f = 0.0;
for($i = 0; $i < 1000000; ++$i) {
$f += \math::rand_754_01();
}
echo $f / 1000000;
}
产生0.49999928273099（或接近 0.5 的类似数字）的输出。
【讨论】：
$a = random_bytes(8); $a[0] = "\x3f"; $a[1] = $a[1] | "\xf0"; return unpack('E', $a)[1] - 1.0;
我在PHP.net找到了答案
<?php
function randomFloat($min = 0, $max = 1) {
return $min + mt_rand() / mt_getrandmax() * ($max - $min);
}
var_dump(randomFloat());
var_dump(randomFloat(2, 20));
?>
float(0.91601131712832)
float(16.511210331931)
所以你可以这样做
randomFloat(0,1);
或者简单的
mt_rand() / mt_getrandmax() * 1;
【讨论】：
PHP 7 的解决方案。在[0,1) 中生成随机数。即包含 0 并排除 1。
function random_float() {
return random_int(0, 2**53-1)/(2**53);
}
感谢 cmets 中的 Nommyde 指出我的错误。
>>> number_format((2**53-1)/2**53,100)
=> "0.9999999999999998889776975374843459576368331909179687500000000000000000000000000000000000000000000000"
>>> number_format((2**53)/(2**53+1),100)
=> "1.0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000"
【讨论】：
怎么样：
echo (float)('0.' . rand(0,99999));
可能会工作得很好......希望它可以帮助你。
【讨论】：