c - INT_MAX 和 INT_MIN 之间的随机数

Question

嗯，我觉得我的问题比其他问题更复杂一些。我在尝试解决这个问题时意识到了这一点。

我尝试使用

int number = rand() % (INT_MAX - INT_MIN + 1) + INT_MIN;
rand() % (INT_MAX + INT_MIN + 1) + rand() % INT_MIN;

但是，我遇到了浮点异常 8 错误。没有警告，这真的很奇怪!

此外，在 time.h 中，我每次执行代码时都使用 srand((unsigned)time(NULL)) 作为新的随机数。

但是无论我尝试什么，我都会得到不正确的结果或浮点异常。

我真的很好奇溢出和下溢，它是如何发生的以及这样的随机数真的能产生吗？

我基本上想在 C 中生成一个大于 INT_MIN 且小于 INT_MAX 的数字。

我尝试了很多逻辑，但得到了错误的结果。

Answer 1

(INT_MAX - INT_MIN + 1) 可能会溢出(因为它们是 int 文字)并产生 0，解释你的错误(你除以0)。

更改为 ((long)INT_MAX - INT_MIN + 1) 将避免溢出(假设 long 大于 int，即Windows 上的 Visual Studio 则不然，您需要转换为 long long)。

也就是说，您不会通过一次 rand 调用获得您想要的结果；它只产生 0 到 RAND_MAX 之间的数字； RAND_MAX 通常为 32767，因此您最终只能覆盖大多数系统上 int 可能范围的一小部分(其中 int 是通常为 32 位)。

要实现此目的，您需要生成足够的位来填充 int。像这样的东西:

#include <stdlib.h>
#include <limits.h>
#include <math.h>

/* Assumes srand() has been called with an appropriate seed at some point
   Code assumes C99 is available; minor tweaks needed for older compilers.
 */
int gen_random_int() {
    const int BITS_PER_RAND = (int)(log2(RAND_MAX/2 + 1) + 1.0); /* Or log(RAND_MAX + 1) / log(2) with older language standards */
    int ret = 0;
    for (int i = 0; i < sizeof(int) * CHAR_BIT; i += BITS_PER_RAND) {
        ret <<= BITS_PER_RAND;
        ret |= rand();
    }
    return ret;
}

您甚至不需要考虑 INT_MIN 和 INT_MAX，因为这会直接填充 int；随机生成的多余位溢出并被丢弃。