Question

我需要在Julia中获得1到BigInt之间的随机数，但我无法在文档中找到如何做到这一点。下面的代码是我认为可行的：

julia> rand(BigInt(1):BigInt(2^1000))
ERROR: integer division error
 in randu at random.jl:158
 in rand at random.jl:178
 in rand at random.jl:187

编辑：GregS提到2^1000会回零。实际上，2^1000导致零，所以上面的代码是错误的。但使用BigInt(2)^1000并不起作用：

julia> rand(BigInt(1):BigInt(2)^1000)
ERROR: InexactError()
 in convert at gmp.jl:108
 in colon at range.jl:38

julia> rand(BigInt(1):BigInt(2)^BigInt(1000))
ERROR: InexactError()
 in convert at gmp.jl:108
 in colon at range.jl:38

完成这项工作的最快方法是什么？（你的数字应该是均匀分布的）。

谢谢！

Answer 1

如果你使用ccall，这毕竟是可用的。我肯定在某些时候它会变得很狡猾，但现在这是一种方法，我没有找到从基地使用它的方法，但如果事情发生变化就会修改。需要进行2次调用才能使其正常工作。从gmp的文档中，我选择了mpz_urandomm

GMP支持

- 功能：void mpz_urandomm（mpz_t rop，gmp_randstate_t state，const mpz_t n）     生成0到n-1范围内的均匀随机整数。

在调用此函数之前，必须通过调用gmp_randinit函数之一（随机状态初始化）来初始化变量状态。

你必须首先初始化随机数生成器，我没有做到最佳，会用精炼的东西进行更新。

- 功能：void gmp_randinit_default（gmp_randstate_t state）     使用默认算法初始化状态。这将是速度和随机性之间的折衷，建议用于没有特殊要求的应用。目前这是gmp_randinit_mt。

ccall方法

初始化RNG

没有优雅的方式来声明gmp_randstate_t，只需声明一个大缓冲区。这很重要，否则会发生段错误。

julia> buffer = Array(Uint8,32);
julia> ccall((:__gmp_randinit_default,:libgmp),Void,(Ptr{Uint8},),buffer);

生成随机数

创建BigInt，x来存储结果

julia> x = BigInt(0)
0

将y设置为MaxRange

朱莉娅＆GT; y = BigInt（2）^ 1000

10715086071862673209484250490600018105614048117055336074437503883703510511249361224931983788156958581275946729175531468251871452856923140435984577574698574803934567774824230985421074605062371141877954182153046474983581941267398767559165543946077062914571196477686542167660429831652624386837205668069376

生成随机x

julia> ccall((:__gmpz_urandomm,:libgmp),Void,(Ptr{BigInt},Ptr{Uint8},Ptr{BigInt}),&x,buffer,&y)

验证

朱莉娅＆GT; X     9301165293246235069759966068146313776551258669855356477271940698500929939755418247622530571466332330697816620308003246225290293476785304004840090056840661553451916748315356563734257724978000166406621823207925733850455027807451108123161768212073821382033500073069184011344280494573919716117539236653172

等...

julia> ccall((:__gmpz_urandomm,:libgmp),Void,(Ptr{BigInt},Ptr{Uint8},Ptr{BigInt}),&x,buffer,&y)

朱莉娅＆GT; X     5073599723113217446035606058203362324610326948685707674578205618189982426100515602680640230141018758328161278469759835943678360952795440512680380424413847653984694781421269745198616340362470820037933917709243387214511018480191308767310495781355601069937334945556566243556239048498564021992916827796124

Answer 2

这是一篇旧文章，但朱莉娅现在可以轻松解决此问题。

例如，使用Julia 1.1.0（我为我正在研究的项目JulieGo自定义了Julia REPL。答案与常规Julia REPL相同。）

JulieGo>VERSION
v"1.1.0"

# Set seed to get same results again.
JulieGo>rng_info = Random.seed!(12345);

# Here is an answer in Julia 1.1.0.    
JulieGo>r1 = rand(big"1":big"2"^1000)
8986172793045621030349078950793778042482316869955566599310906000510726536023373350273552788410494562
1437227128958537257991121543058284731429268230113459330352619981122924349300809967077942239392386680
0757367867423923215806277494619337596597641816501707643360907546040909561196900772512609868177829183

# Print result in an easy to read format.    
JulieGo>using Printf

JulieGo>@printf "%0.3E" float(r1)
8.986E+299

# Reseed the RNG.
JulieGo>rng_info = Random.seed!(12345);

# Try again.    
JulieGo>r2 = rand(big"1":big"2"^1000)
8986172793045621030349078950793778042482316869955566599310906000510726536023373350273552788410494562
1437227128958537257991121543058284731429268230113459330352619981122924349300809967077942239392386680
0757367867423923215806277494619337596597641816501707643360907546040909561196900772512609868177829183

# The result is the same.
JulieGo>@printf "%0.3E" float(r2)
8.986E+299

JulieGo>r1 == r2
true

# This also works.
# Reseed the RNG.
JulieGo>rng_info = Random.seed!(12345);

# Only the 2 needs to be specified explicitly as a big int.
JulieGo>r3 = rand(1:big"2"^1000)
898617279304562103034907895079377804248231686995556659931090600051072653602337335027355278841049456
143722712895853725799112154305828473142926823011345933035261998112292434930080996707794223939238668
075736786742392321580627749461933759659764181650170764336090754604090956119690077251260986817782918

JulieGo>r3 == r2
true

如何获取julia范围内的BigInt随机数？

2 个答案:

GMP支持

ccall方法

初始化RNG

生成随机数