均勻實數分布的范圍極限是多少？

Question

我想在double浮點數范圍的數字限制內創建一個隨機數。 我認為這很容易：

#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;                                                                    
}                                                                                   

斷言對於clang 3.8.0和gcc 5.4.0均失敗，因為顯然dist(engine)的結果是inf 。 我在構造dist時嘗試使用nextafter(a,0)和nextafter(b,0)代替a和b ，但是得到了相同的結果。

根據std::uniform_real_distribution ，方法min和max應該提供將返回的數字范圍，但是顯然不是這樣：

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

輸出為：

-1.79769e + 308，1.79769e + 308

並且，正如預期的那樣，以下斷言觸發，證明了這一矛盾：

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

同樣，兩個編譯器的結果相同。 根據min和max的定義，上述斷言不應觸發。 這是怎么回事？

Answer 1

您的代碼表現出不確定的行為，因為它破壞了以下條件：

N4140§26.5.8.2.2 [rand.dist.uni.real]

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

要求： a ≤ b和b − a ≤ numeric_limits<RealType>::max() 。

要回答您的問題，因此uniform_real_distribution的范圍限制為[a/2,b/2] ，其中a和b是您的浮點類型的lowest和max數值限制值。