Question

我需要你的帮助，请给我一些建议。从编程珍珠我知道要生成随机30位整数，我们应该这样写：

RAND_MAX*rand()+rand()

但是，我可以做什么来生成不是30，而是64位随机整数呢？我认为这是非常低效的方法，如果我乘以两个30位整数然后再乘以4位整数，那么我应该使用什么样的方法？我现在使用popcount_1不同的64位方法，我想在随机整数上测试它（我也在测量每个完成任务所需的时间）

Answer 1

首先，我怀疑你发布的30位解决方案整数。 RAND_MAX本身可能是31位值，RAND_MAX * rand() + rand()可能会溢出，从而产生未定义的行为（在实践中，负值）。

如果您需要的值大于RAND_MAX的保证最低值，或者就此而言，任何不小于的东西 RAND_MAX，唯一的解决方案是使用连续调用 rand()，并结合这些值，但您需要仔细执行此操作，并且验证结果。（rand()的大多数实现都使用线性一致的发电机，虽然适合某些任务，但却不适用在这种情况下特别好。）无论如何，像：

unsigned 
rand256()
{
    static unsigned const limit = RAND_MAX - RAND_MAX % 256;
    unsigned result = rand();
    while ( result >= limit ) {
        result = rand();
    }
    return result % 256;
}

unsigned long long
rand64bits()
{
    unsigned long long results = 0ULL;
    for ( int count = 8; count > 0; -- count ) {
        results = 256U * results + rand256();
    }
    return results;
}

（rand256中的代码旨在消除其他情况将RAND_MAX值映射到256个值时不可避免的偏差。）

Answer 2

如果boost是一个选项，您可以使用boost random。

Answer 3

这可能是一个解决方案，没有乘法：

r30 = RAND_MAX*rand()+rand()
s30 = RAND_MAX*rand()+rand()
t4  = rand() & 0xf

res = (r30 << 34) + (s30 << 4) + t4

Answer 4

随机64位int基本上是64个随机位，被解释为int。

使用随机字节（see here for how）填充长度为8的字节数组，并将其解释为int（see here for how）。

Answer 5

通用解决方案：

template <unsigned long long I> struct log2 {
  static const int result = 1 + log2<I/2>::result;
};
template <> struct log2<1> {
  static const int result = 0;
};

template <typename UINT> UINT genrand() {
  UINT result = 0;
  int bits = std::numeric_limits<UINT>::digits;
  int rand_bits = log2<RAND_MAX>::result;
  while (bits > 0) {
    int r = rand();
    while (r >= (1<<rand_bits)) r = rand(); // Retry if too big.
    result <<= rand_bits;
    result += r;
    bits -= rand_bits;
  }
  return result;
}

使用：unsigned long long R = genrand<unsigned long long>();。

bits计数器会跟踪仍然需要的位数。

Answer 6

'返回0到RAND_MAX（包括0和RAND_MAX）之间的伪随机整数值。 - http://en.cppreference.com/w/cpp/numeric/random/rand

所以你应该使用RAND_MAX + 1（就像数字生成一个数字，然后将其转换为基数10）而不是RAND_MAX。通过这种方式，您可以生成基数为RAND_MAX + 1（可能带有前导零）的一位，两位，三位等数字，并将它们转换为基数10并获得任意大数。

您获得的大于所需MAX_VALUE的所有内容都可以被丢弃，您仍然可以获得每个数字的1 /（MAX_VALUE + 1）概率。

请注意，此方法可能需要一段时间，特别是如果您所需的MAX_VALUE比丢弃不需要的数字之前可以获得的最大值小很多，作为获得随机数的预期步数在[0，MAX_VALUE]中使用此算法的是：（MAX_OBTAINABLE_VALUE + 1）/（MAX_VALUE + 1）

生成随机64位整数

6 个答案: