rand() 介于 0 和 1 之间

Question

所以下面的代码使得 0

r = ((double) rand() / (RAND_MAX))

为什么拥有r = ((double) rand() / (RAND_MAX + 1)) 会使 -1

不应该在 RAND_MAX 上加一使得 1

编辑：我收到警告：表达式中的整数溢出

在那条线上，所以这可能是问题所在。我刚刚做了cout << r << endl，它确实给了我介于 -1 和 0 之间的值

Answer 1

这完全是特定于实现的，但似乎在您正在使用的 C++ 环境中，RAND_MAX 等于 INT_MAX。

因此，RAND_MAX + 1 表现出未定义（溢出）行为，并变为INT_MIN。当您的初始语句除（0 和INT_MAX 之间的随机＃）/（INT_MAX）并生成值0 <= r < 1 时，现在它正在划分（0 和INT_MAX 之间的随机＃）/（INT_MIN），生成值-1 < r <= 0

为了生成一个随机数1 <= r < 2，你会想要

r = ((double) rand() / (RAND_MAX)) + 1

Answer 2

rand() / double(RAND_MAX) 生成一个介于 0（含）和 1（含）之间的浮点随机数，但这不是一个好方法，原因如下（因为 RAND_MAX 通常为 32767）：

1. 可生成的不同随机数的个数太少：32768。如果需要更多不同的随机数，则需要不同的方式（下面给出代码示例）
2. 生成的数字过于粗粒度：您可以得到 1/32768、2/32768、3/32768，但不能介于两者之间。
3. 随机数生成器引擎的有限状态：生成 RAND_MAX 个随机数后，实现通常开始重复相同的随机数序列。

由于 rand() 的上述限制，生成 0（含）和 1（独占）之间的随机数的更好选择是以下 sn-p（类似于示例http://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/random/uniform_real_distribution):

#include <iostream>
#include <random>
#include <chrono>

int main()
{
    std::mt19937_64 rng;
    // initialize the random number generator with time-dependent seed
    uint64_t timeSeed = std::chrono::high_resolution_clock::now().time_since_epoch().count();
    std::seed_seq ss{uint32_t(timeSeed & 0xffffffff), uint32_t(timeSeed>>32)};
    rng.seed(ss);
    // initialize a uniform distribution between 0 and 1
    std::uniform_real_distribution<double> unif(0, 1);
    // ready to generate random numbers
    const int nSimulations = 10;
    for (int i = 0; i < nSimulations; i++)
    {
        double currentRandomNumber = unif(rng);
        std::cout << currentRandomNumber << std::endl;
    }
    return 0;
}

通过将unif(0, 1) 替换为unif(1, 2)，这很容易修改以生成介于1（包括）和2（不包括）之间的随机数。

Answer 3

不，因为 RAND_MAX 通常扩展为 MAX_INT。因此，添加一个（显然）将其置于 MIN_INT （尽管我被告知它应该是未定义的行为），因此符号的反转。

要得到你想要的，你需要将 +1 移到计算之外：

r = ((double) rand() / (RAND_MAX)) + 1;

Answer 4

它没有。它使0 <= r < 1，但您的原件是0 <= r <= 1。

请注意，如果RAND_MAX + 1 溢出，这可能会导致未定义的行为。

Answer 5

我的猜测是 RAND_MAX 等于 INT_MAX，所以你将它溢出为负数。

这样做：

r = ((double) rand() / (RAND_MAX)) + 1;

或者更好的是，使用 C++11 的随机数生成器。

Answer 6

这是正确的方法：

double randd() {
  return (double)rand() / ((double)RAND_MAX + 1);
}

或

double randd() {
  return (double)rand() / (RAND_MAX + 1.0);
}

Answer 7

this->value = rand() % (this->max + 1);

似乎在 0 到 1++ 之间可以正常工作。