浮点/双精度的小范围随机数，适用于整数类型（C++，VS2010）

Question

我正在尝试使用 VS2010 中的模板根据类型创建随机数。我正在使用下面的代码：

template<class BaseT>
struct distribution
{ // general case, assuming T is of integral type
    typedef std::tr1::uniform_int<BaseT> dist_type;
};

template<>
struct distribution<float>
{ // float case
    typedef std::tr1::uniform_real<float> dist_type;
};

template<>
struct distribution<double>
{ // double case
    typedef std::tr1::uniform_real_distribution<double> dist_type;
};

template<class BaseT>
class BaseTypeRandomizer
{
public:
    BaseTypeRandomizer() : mEngine(std::time(0))
    {
    }
    void CreateValues(std::vector<BaseT>& Values, size_t nValues)
    {
        typedef typename distribution<BaseT>::dist_type distro_type;
        std::random_device Engine;
        distro_type dist(std::numeric_limits<BaseT>::min(), std::numeric_limits<BaseT>::max());

        for (size_t iVal = 0; iVal < nValues; ++iVal)
        {
            Values[iVal] = dist(Engine);
        }
    }
};

不幸的是，为char/int/long 等（整数类型）创建 BaseTypeRandomizer 对象会返回覆盖整个范围的数字，但对于浮点数和双精度数则不会。花车都在1e+37 到9e+38 之间，双打是1e+307 到2e+308（或者至少都在那个附近）。在 VS 调试器中检查 dist 对象显示限制是正确的，但 Values 向量填充的数字范围要小得多。

有人知道为什么限制不能正常工作吗？

Answer 1

您正在生成一个介于numeric_limits<T>::min() 和numeric_limits<T>::max() 之间的值。但numeric_limits<T>::min() 可能不是您期望的那样：对于浮点类型，它是最小的正 归一化值，非常接近于零。所以你的代码只能得到正浮点数。对于float，这将是最多约 3.4e38 的数字。这些数字中的绝大多数都超过 1e37，因此这些是您获得的大部分结果是有道理的。

要获得可能的有限值，您需要使用从numeric_limits<T>::lowest() 到numeric_limits<T>::max() 的范围。但这会导致未定义的行为，因为传递给uniform_real_distribution 的范围的大小必须达到numeric_limits<RealType>::max()。

因此，您需要以不同的方式生成数字。例如，您可以生成一个介于 0 和numeric_limits<T>::max() 之间的非负数，并分别生成其符号。