如何在 C++ 中生成高精度的随机双精度数？答案

【问题标题】：How to generate random double numbers with high precision in C++?如何在 C++ 中生成高精度的随机双精度数？
【发布时间】：2013-08-10 11:53:49
【问题描述】：

我正在尝试生成一系列高精度的双随机数。例如，0.856365621（小数点后有 9 位）。

我从网上找到了一些方法，但是它们确实生成了双随机数，但精度没有我要求的那么好（小数点后只有6位）。

那么，我可以知道如何实现我的目标吗？

【问题讨论】：

您能否演示您尝试过的方法，以便我们知道您尝试了什么。
您确定您不只是打印具有默认 6 位精度的数字吗？
stackoverflow.com/q/1340729
您需要 52 个随机位来实现全双精度，因此您需要一个至少那么大的 PRNG，否则您必须多次调用较小的 PRNG 才能获得 at至少 52 位，那么您可以直接进行除法或将位移动到双精度值中。
“生成随机双打”通常充满问题。 0.25 和 0.5 之间的双精度数与 0.5 和 1.0 之间的双精度数一样多。得到结果x 的机会是否应该取决于x 的值？如果不是，则结果介于 0.25 和 0.5 之间的机会将等于结果介于 0.5 和 1 之间的机会。

标签： c++ random precision

【解决方案1】：

在 C++11 中，您可以使用 <random> header，在此特定示例中使用 std::uniform_real_distribution，我能够生成超过 6 位数的随机数。为了查看设置将通过std::cout 打印的位数，我们需要使用std::setprecision：

#include <iostream>
#include <random>
#include <iomanip>    

int main()
{
    std::random_device rd;

    std::mt19937 e2(rd());

    std::uniform_real_distribution<> dist(1, 10);

    for( int i = 0 ; i < 10; ++i )
    {
       std::cout << std::fixed << std::setprecision(10) << dist(e2) << std::endl ;
    }

    return 0 ;
}

您可以使用std::numeric_limits::digits10 来确定可用的精度。

std::cout << std::numeric_limits<double>::digits10 << std::endl;

【讨论】：

我也有类似的问题here如果可以的话你能帮帮我吗？

【解决方案2】：

在典型系统中，RAND_MAX 为 2³¹-1 或类似的值。所以你的“精度”来自使用这样的方法：L

 double r = rand()/RAND_MAX;

将是1/(2<sup>31</sup)-1 - 这应该在随机数中为您提供 8-9 位“精度”。确保以足够高的精度打印：

 cout << r << endl;

不会。这样会更好：

 cout << fixed << sprecision(15) << r << endl;

当然，有些系统的 RAND_MAX 小得多，在这种情况下，结果可能不太“精确” - 但是，您仍然应该在 9-12 范围内得到数字，只是它们更有可能要“相同”。

【讨论】：

【解决方案3】：

为什么不通过多次调用随机函数来创建您的价值呢？

例如：

   const int numDecimals = 9;

   double result = 0.0;
   double div = 1.0;
   double mul = 1.0;
   for (int n = 0; n < numDecimals; ++n)
   {
      int t = rand() % 10;
      result += t * mul;
      mul *= 10.0;
      div /= 10.0;
   }    
   result = result * div;

我会亲自尝试 rand 函数的新实现，或者至少乘以当前时间或其他东西..

【讨论】：