Question

其中一些仅吐出0，而其他一些吐出正确的随机数。我认为这与将它们强制转换为无符号整数并丢弃小数部分有关，但是强制转换到底在哪里进行？



#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <iostream>

const unsigned NUM_MIN {0};
const unsigned NUM_MAX {50};

int main ()
{
    // Seed random number generator.
    std::srand(static_cast<unsigned>(time(nullptr)));

    size_t times {};
    do
    {
        // Get a random number between NUM_MIN and NUM_MAX.
        unsigned number {NUM_MIN + std::rand() / ((RAND_MAX + 1u) / NUM_MAX)};   // Works
        // unsigned number {NUM_MIN + std::rand() / (RAND_MAX / NUM_MAX)};          // Works.
        // unsigned number {NUM_MIN + (std::rand() / RAND_MAX) / NUM_MAX};             // Does not work.
        // unsigned number {NUM_MIN + std::rand() / RAND_MAX / NUM_MAX};            // Does not work.
        // unsigned number {NUM_MIN + (std::rand() / RAND_MAX) * NUM_MAX};          // Also does not work.
        // unsigned number {NUM_MIN + (std::rand() / (RAND_MAX + 1u)) * NUM_MAX};   // Doesn't work.

        std::cout << number << std::endl;
    } while (++times < 20);

    return EXIT_SUCCESS;
}

Answer 1

并不是在所有情况下都是“问题”。

还有一个事实是整数除法会产生积分结果。对于正操作数，四舍五入总是朝着零。

不同操作数具有不同优先级的事实。乘法和除法比加法和减法具有更高的优先级（并且所有算法都具有从左到右的关联性）。方括号()用于覆盖。

unsigned number {NUM_MIN + std::rand() / ((RAND_MAX + 1u) / NUM_MAX)};

将RAND_MAX转换为unsigned（因为已将其添加到1u中）。然后，由于两个操作数均为unsigned，因此((RAND_MAX + 1u) / NUM_MAX)产生类型为unsigned的结果。 std::rand()的结果将转换为unsigned。表达式中的所有其他运算都有unsigned个操作数，并产生unsigned个结果。

unsigned number {NUM_MIN + std::rand() / (RAND_MAX / NUM_MAX)};

RAND_MAX被转换为unsigned，所以(RAND_MAX / NUM_MAX)产生类型为unsigned的结果。然后将std::rand()转换为unsigned进行除法，此表达式中的所有其他操作都具有unsigned个操作数和unsigned个结果。

unsigned number {NUM_MIN + (std::rand() / RAND_MAX) / NUM_MAX};   
unsigned number {NUM_MIN + std::rand() / RAND_MAX / NUM_MAX};   
unsigned number {NUM_MIN + (std::rand() / RAND_MAX) * NUM_MAX};

在所有这三种情况下，std::rand()和RAND_MAX都给出类型为int的正值，因此std::rand() / RAND_MAX被计算为int。这将为零，因为RAND_MAX是rand()返回的结果的上限。将该零值转换为unsigned以除以NUM_MAX（在第三种情况下是乘法），并且所有其他运算都用unsigned操作数和结果执行。最终结果是number将被初始化为等于NUM_MIN。

unsigned number {NUM_MIN + (std::rand() / (RAND_MAX + 1u)) * NUM_MAX};

这里的逻辑与前面的逻辑相同，除了使用unsigned完成除法之外。

您可能还想重新定义“作品”的定义。您评论为“作品”的两个示例会产生不同的结果。

为什么其中一些工作不起作用的确切原因是什么？

1 个答案: