生成0到1之间的随机浮点数

Question

我正在尝试生成一个介于0和1之间的随机数。我一直在阅读arc4random()，但是没有任何关于从中获取浮点数的信息。我该怎么做？

Answer 1

[0,1 [（包括0，不包括1）中的随机值：

#define ARC4RANDOM_MAX      0x100000000
...
double val = ((double)arc4random() / ARC4RANDOM_MAX);

更多细节here。

实际范围是 [0,0.999999999767169356] ，因为上限是（double）0xFFFFFFFF / 0x100000000。

Answer 2

// Seed (only once)
srand48(time(0));

double x = drand48();

// Swift version
// Seed (only once)
srand48(Int(Date().timeIntervalSince1970))

let x = drand48()

  

drand48（）和erand48（）函数返回非负的，双精度的浮点值，均匀分布在区间[0.0,1.0]上。

Answer 3

对于Swift 4.2 +，请参阅：https://stackoverflow.com/a/50733095/1033581

以下是ObjC和Swift 4.1的正确均匀性和最佳精度的建议。

32位精度（最适合Float）

[0,1] （包括0.0和1.0）中的均匀随机值，最高32位精度：

<强>的OBJ-C ：

float val = (float)arc4random() / UINT32_MAX;

<强>夫特：

let val = Float(arc4random()) / Float(UInt32.max)

最适合：

• a Float（或Float32），其尾数的有效位精度为24位

48位精度（不鼓励）

使用drand48（which uses arc4random_buf under the hood）很容易实现48位精度。但是请注意drand48 has flaws因为种子要求而且不是最优的随机化所有52位双尾数。

[0,1] 中的统一随机值，48位精度：

<强>夫特：

// seed (only needed once)
srand48(Int(Date.timeIntervalSinceReferenceDate))
// random Double value
let val = drand48()

64位精度（最适合Double和Float80）

[0,1] （包括0.0和1.0）中的均匀随机值，最高64位精度：

Swift ，使用两次对arc4random的调用：

let arc4random64 = UInt64(arc4random()) << 32 &+ UInt64(arc4random())
let val = Float80(arc4random64) / Float80(UInt64.max)

Swift ，使用一次调用arc4random_buf：

var arc4random64: UInt64 = 0
arc4random_buf(&arc4random64, MemoryLayout.size(ofValue: arc4random64))
let val = Float80(arc4random64) / Float80(UInt64.max)

最适合：

• 一个Double（或Float64），其尾数的有效位精度为52位
• a Float80，其尾数的有效位精度为64位

注释

与其他方法的比较

范围排除其中一个边界（0或1）的答案可能会受到均匀性偏差的影响，应该避免。

• 使用arc4random()，最佳精度为1 / 0xFFFFFFFF（UINT32_MAX）
• 使用arc4random_uniform()，最佳精度为1 / 0xFFFFFFFE（UINT32_MAX-1）
• 使用rand()（secretly using arc4random），最佳精度为1 / 0x7FFFFFFF（RAND_MAX）
• 使用random()（secretly using arc4random），最佳精度为1 / 0x7FFFFFFF（RAND_MAX）

通过一次调用arc4random，arc4random_uniform，rand或random，在数学上不可能达到32位精度。因此，我们的32位和64位解决方案应该是我们能够实现的最佳解决方案。

Answer 4

此函数也适用于负浮点范围：

float randomFloat(float Min, float Max){
    return ((arc4random()%RAND_MAX)/(RAND_MAX*1.0))*(Max-Min)+Min;
}

Answer 5

Swift 4.2 +

Swift 4.2为范围中的随机值添加了原生支持：

let x = Float.random(in: 0.0...1.0)
let y = Double.random(in: 0.0...1.0)
let z = Float80.random(in: 0.0...1.0)

文档：

• random(in range: ClosedRange<Float>)
• random(in range: Range<Float>)
• random(in range: ClosedRange<Double>)
• random(in range: Range<Double>)
• random(in range: ClosedRange<Float80>)
• random(in range: Range<Float80>)

Answer 6

(float)rand() / RAND_MAX

单独说明“rand（）”的帖子不正确。 这是使用rand（）的正确方法。

这将创建一个介于0 - >之间的数字。 1

  

BSD文档：

     

rand（）函数计算
中的一系列伪随机整数   范围为0到RAND_MAX（由头文件“stdlib.h”定义）。

Answer 7

这是Float随机数 Swift 3.1

的扩展名

// MARK: Float Extension

public extension Float {

    /// Returns a random floating point number between 0.0 and 1.0, inclusive.
    public static var random: Float {
        return Float(arc4random()) / Float(UInt32.max))
    }

    /// Random float between 0 and n-1.
    ///
    /// - Parameter n:  Interval max
    /// - Returns:      Returns a random float point number between 0 and n max
    public static func random(min: Float, max: Float) -> Float {
        return Float.random * (max - min) + min
    }
}

Answer 8

Swift 4.2

Swift 4.2在标准库中包含了一个原生的，功能齐全的随机数API。 （Swift Evolution proposal SE-0202）

let intBetween0to9 = Int.random(in: 0...9) 
let doubleBetween0to1 = Double.random(in: 0...1)

所有数字类型都有静态random(in:)函数，该函数取范围并返回给定范围内的随机数。

Answer 9

使用此选项可避免 arc4random（）

的上限出现问题

u_int32_t upper_bound = 1000000;

float r = arc4random_uniform(upper_bound)*1.0/upper_bound;

请注意，它适用于MAC_10_7，IPHONE_4_3及更高版本。

Answer 10

此操作如何((CGFloat)(rand()%100)/100)？

Answer 11

arc4random的范围最高为0x100000000（4294967296）

这是生成0到1之间随机数的另一个好选择：

srand48(time(0));      // pseudo-random number initializer.
double r = drand48();

Answer 12

float x = arc4random() % 11 * 0.1;

产生0到1之间的随机浮点数。 More info here

Answer 13

rand() 

默认情况下，

会产生0到1之间的随机数（浮点数）。