为什么std :: uniform_real_distribution :: max（）返回互斥上限？

Question

我问的主要是出于学术兴趣。

documentation说std::uniform_real_distribution生成[a,b)范围内的数字，其中a和b是构造函数参数。

由于上限是互斥的，因此我希望.max()返回小于.b() 的最大可表示值。

但是我在GCC，Clang和MSVC上都得到了.b() == .max()。 （对于float，double和long double。）为什么？

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

int main()
{
    auto d = std::uniform_real_distribution<long double>(0, 1);
    std::cout << std::setprecision(1000);
    std::cout << d.min() << '\n'; // 0
    std::cout << d.a() << '\n';   // 0 
    std::cout << d.max() << '\n'; // 1 <- Here I expect 0.99999...
    std::cout << d.b() << '\n';   // 1
}

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我发现this note说一些常见的实现仅将[a,b]范围用于float。它可以为.b() == .max()解释float，但不能解释double和long double。

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我认为也可以打印std::nextafter(d.b(), d.a())。 – StoryTeller

对于long double，其计算结果为0.9999999999999999999457898913757247782996273599565029144287109375，这是我期望从.max()得到的结果。

Answer 1

我不认为该错误与浮点数有关，而是与一般的浮点数有关。

该错误已在 VS-Dev-Community 在双打方面解决了这个问题。 但是，他们声称已于 2021 年 1 月 26 日修复此问题。

附注： 此外，我无法重现您为 long double 获得的 max() 值。在所有其他情况下，我得到 1。 如前所述，它只是随机噪声，因为 setprecision(n) 似乎对 n > numeric_limits::max_digits10 产生了噪声。

Answer 2

这是一个已知的错误，由二进制格式的实数表示引起。可能会有舍入错误。

您已经自己给出了答案。

您正在链接到cppreference。在注释中，这里是指向LWG issue 2524

的进一步链接

这再次链接到提出解决方案的P0952。

请检查结果值。如果为1，则再次调用该函数。这将使理想分布的统计偏差很小。但是比通过计算1 /（1-r）并使下一个月球火箭坠毁而获得inf问题更好。 。 。