C++ RAND_MAX和UINT_MAX之间的差异会有所不同吗？

我的家庭作业是在

0

和

2^30

之间做随机整数。现在，在过去我们了解到，

rand（）

只返回小于

rand\u MAX

的整数，这小于

UINT\u MAX

，我们可以使用位移位来填充

UINT\u MAX

容量。从我所做的一些阅读（这里，等等），我意识到如果这些数字的分布对我来说很重要，这可能不是一个很好的主意。话虽如此，我的教授已经详细说明了这种方法

我的问题是，通过多少位移位？

RAND_MAX

和

UINT_MAX

之间的差异是否总是存在一个安全常数来进行位移位？或者，是否需要进行一些初始探测来确定要移位的位数？我是否应该保持位移动一点点，然后对照

UINT\u MAX

我问的原因是，

UINT_MAX

被定义为至少是一个特定的数字（

65535

），但在我的机器上，

UINT_MAX

要大得多（

4294967295

）。这让我担心，我可能会在周末完成作业，到达学校，发现一切都不够好，无法提交

谢谢

参考文献：

我读过几个类似的问题，但都没有得到答案

事实上，上面的第二个问题让我怀疑这样做的价值

事实上，上面的第二个问题让我怀疑这样做的价值

如果你的教授让你这样做，你应该这样做。这当然不是加密强度，但对于家庭作业来说，这是可以的

对于

RAND_MAX

是

2^n-1

，我通常会这样假设。计算机生成随机数的方式是一次生成一组位，因此，如果最大值不是

2^n-1

，则不是该范围内的所有数字都可以返回，就是熵会被浪费

至于所有系统的差异都是相同的，我强烈建议不要这样假设。在您的代码中，计算出每个位中有多少位，并动态地计算出如何移位

---

你不能用ssh连接到你最终要运行的学校服务器吗

您的问题集中在

RAND_MAX

和

UINT_MAX

之间是否有一点偏移。这就引出了

UINT_MAX

和

RAND_MAX

是否为

2^k-1

形式的问题

UINT_MAX

几乎可以肯定会出现在任何基于二进制数系统的计算机上。如果<代码> SIEZOF（int）＝32 位，则<代码> k＝32 < /代码>，如果<代码> siZeof（int）＝64位< /代码>，则<代码> k＝64 < /代码>等。现在我们可以移动考虑<代码> RANDMAX 。在大多数实现中，答案是

RAND_MAX

几乎总是

2^k-1

的形式。为什么？我们需要考虑<代码> RAND（）/<代码>的大部分实现方式如何工作。

rand（）

通常使用线性同余生成器（参见或Knuth“计算机程序员的艺术第2部分：半数值算法”）。基本上，随机数是一个带有

种子的序列

x（k+1）=（ax（k）+c）%m

（即C库存储最后一次迭代的

x（k）

，当您调用

rand（）

时，它返回

x（k+1）

）

要获得良好的质量，必须仔细选择发电机的参数（

a

、

c

、和

m

）。质量通常包括序列自身重复的次数等。选择这些参数时的一个紧张因素是使

m

尽可能接近

UINT_MAX

，以避免浪费潜在的随机位。如果研究生成器，通常正确的选择是使

m

稍微小于

UINT\u MAX

。您还需要将

m

设为素数

---

通常，您希望

rand（）

的速度尽可能快，因此您希望这些操作便宜。最便宜的

mod

计算是

foo%（2^k-1）

的一种形式，因为它可以实现为

foo&（1出于好奇，你上哪所学校？加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华的兰加拉学院）：）嗯，
rand
永远不会是加密安全的。哇。我想一个星期后你就会名声大噪。这正好回答了我所有的担忧，如果我能投票100次，我可能会。非常感谢。还有：很棒的简历！constexpr bool是2减去1（无符号长n）{return（n&（n+1））==0；}的幂吗

？

unsigned int myrand()
{
        static_assert(sizeof(int)==4,"sizeof(unsigned int) != 4");
        static_assert(is_power_of_two_minus_one(RAND_MAX),"RAND_MAX not a power of two minus one");
        static_assert(is_power_of_two_minus_one(UINT_MAX),"UINT_MAX not power of two minus one");
        unsigned int raw_rand=rand();
        // do your bit shift to adjust raw_rand
        return raw_rand;
}