随机函数可以返回的范围是多少？答案

【问题标题】：What is the range that the random function can return?随机函数可以返回的范围是多少？
【发布时间】：2020-02-21 18:30:05
【问题描述】：

int nextInt(int n) {
    return rand() / static_cast<double>(RAND_MAX) * n;
}

我发现有人写了上面的函数（nextInt），他说nextInt 在 [0, n - 1] 中返回一个随机整数，但我认为nextInt 在 [0, n] 中返回一个随机整数.我想知道谁是对的，为什么？

【问题讨论】：

STL 先生的短视频：rand() 被认为有害 - channel9.msdn.com/Events/GoingNative/2013/… 回答您的问题等等。
那么结论是什么？
观看或不观看 - 总结所有错误（rand）就是视频的内容。您的具体问题大约在 6 点 10 分开始。引用：“......非常不统一......”
如果我在 Visual Studio 中运行它（RAND_MAX 只是 32767），我很快就会得到n。
其实这样的细节在文档中很容易找到。例如cppreference.com：返回一个介于0和 RAND_MAX 之间的伪随机整数值（包括 0 和 RAND_MAX）。（强调我的。）

【解决方案1】：

随机函数可以返回的范围是多少？

标准将其指定为 [0, RAND_MAX]（含）。

我想知道谁是对的，为什么？

你是。 nextInt 在技术上可以返回 n，但它这样做的机会很小。只有当 rand() 返回 RAND_MAX 时才会发生这种情况（在理论上，int 的范围不能用 double 精确表示的情况下，可能是其他一些接近值，根据 cmets）。

【讨论】：

技术上我猜这是假设double可以完全代表RAND_MAX。对于 IEEE 64 位浮点数，情况确实如此，但该标准在很大程度上未指定浮点实现。
我相信所需的检查是std::numeric_limits<double>::is_iec559 && std::numeric_limits<double>::digits >= std::numeric_limits<int>::digits。

【解决方案2】：

正如link 中提到的那样：返回一个介于0和 RAND_MAX 之间的伪随机整数值（包括 0 和 RAND_MAX）。所以nextInt 在 [0, n] 中返回一个随机整数。

原因：当rand() 返回值等于RAND_MAX 时： RAND_MAX / RAND_MAX * n = n

【讨论】：

【解决方案3】：

你是对的。

rand()返回[0, RAND_MAX]中的值，因此该函数返回[0, n]中的值。

nextInt 将返回一个随机数，但它不使用拉普拉斯分布来生成这些；因为n 比来自[0, n] 的其他数字更不可能出现

这是否是一个问题取决于用例。

【讨论】：