c++ - 均匀实数分布的范围限制是多少？

Question

我想在 double float 范围内创建一个随机数。我认为这很容易:

#include <random>                                                                   
#include <cassert>                                                                  
#include <math.h>                                                                

int main()                                                                          
{                                                                                   
    double a = std::numeric_limits<double>::lowest();                               
    double b = std::numeric_limits<double>::max();                                  

    std::default_random_engine engine;                                           

    std::uniform_real_distribution<double> dist(a, b);                           
    assert(std::isfinite(dist(engine))); // this triggers!

    return 0;                                                                    
}                                                                                   

clang 3.8.0 和 gcc 5.4.0 的断言均失败，因为显然 dist(engine) 的结果是 信息。我尝试使用 nextafter(a,0) 和 nextafter(b,0) 而不是 a 和 b 时构建 dist 但得到相同的结果。

根据 std::uniform_real_distribution ，方法 min 和 max 应该提供将返回的数字范围，但显然情况并非如此:

std::cout << dist.min() << ", " << dist.max() << std::endl;

这个的输出是:

-1.79769e+308, 1.79769e+308

并且，正如预期的那样，以下断言触发，证明了矛盾:

const auto rand = dist(engine);
assert(rand <= dist.max() && rand >= dist.min());

同样，两个编译器的结果相同。根据 min 和 max 的定义，上述断言不应被触发。怎么回事？

Answer 1

您的代码表现出未定义的行为，因为它违反了以下条件:

N4140 § 26.5.8.2.2 [rand.dist.uni.real]

explicit uniform_real_distribution(RealType a = 0.0, RealType b = 1.0);

Requires: a ≤ b and b − a ≤ numeric_limits<RealType>::max().

为了回答您的问题，uniform_real_distribution 的范围限制因此是[a/2,b/2]其中 a和 b是 lowest和 max您的浮点类型的数字限制值。