C# RNGCryptoServiceProvider:生成范围为[0，randomMax]的随机数

我编写了以下代码来生成[0，int.MaxValue）范围内的随机数，但我不确定如何在保持均匀分布的同时将范围限制为[0，randomMax]：

private static int GetNextInt32(this RNGCryptoServiceProvider random)
{
  var buffer = new byte[sizeof(int)];
  random.GetBytes(buffer);
  return Math.Abs(BitConverter.ToInt32(buffer, 0));
}

谢谢。

这里有一种方法：。请参阅标题为“创建系统。随机替换”的部分

但是，请注意，使用模运算符可能不是确保良好分布的最佳方法。更好的方法可能是

（int）（NextDouble（）*（MaxValue-1））；

您的代码存在潜在错误。如果

缓冲区

包含十六进制值

0080

，即

int.MinValue

，

Math.Abs

将引发异常

---

请注意，在

RNGCryptoServiceProvider

上调用

GetBytes

比调用

Random要慢得多。下一步

。最好调用

GetBytes

来填充一个更大的缓冲区，然后从中提取随机数。我的示例演示了如何完成此操作。

有一个合适算法的描述我在办公室

该算法反复拒绝任何会导致不均匀分布的值，然后重试。从理论上讲，这意味着在最坏的情况下，它可能会永远循环。实际上，它会非常快

下面是一个（完全未经测试的）C#翻译：

public static int GetNextInt32(this RNGCryptoServiceProvider rng, int maxValue)
{
    if (maxValue < 1)
        throw new ArgumentOutOfRangeException("maxValue", maxValue, "Value must be positive.");

    var buffer = new byte[4];
    int bits, val;

    if ((maxValue & -maxValue) == maxValue)  // is maxValue an exact power of 2
    {
        rng.GetBytes(buffer);
        bits = BitConverter.ToInt32(buffer, 0);
        return bits & (maxValue - 1);
    }

    do
    {
        rng.GetBytes(buffer);
        bits = BitConverter.ToInt32(buffer, 0) & 0x7FFFFFFF;
        val = bits % maxValue;
    } while (bits - val + (maxValue - 1) < 0);

    return val;
}

public static int GetNextInt32（此RNGCryptoServiceProvider rng，int maxValue）
{
如果（最大值<1）
抛出新ArgumentOutOfRangeException（“maxValue”，maxValue，“值必须为正”）；
var buffer=新字节[4]；
int位，val；
if（（maxValue&-maxValue）==maxValue）//maxValue是2的精确幂吗
{
rng.GetBytes（缓冲区）；
位=位转换器.ToInt32（缓冲区，0）；
返回位&（maxValue-1）；
}
做
{
rng.GetBytes（缓冲区）；
位=位转换器.ToInt32（缓冲区，0）&0x7FFFFFFF；
val=位%maxValue；
}而（位-val+（最大值-1）<0）；
返回val；
}

一篇MSDN杂志文章向您展示了如何创建使用加密RNG的

随机

：

---

（这篇文章不再可以直接访问。它来自2007年9月的一期，标题是“CryptoRandom的故事”。你必须下载存档的一期。它是.chm，因此你必须在阅读它之前，将其从互联网上解锁。你也可以使用互联网存档。）

如果你不需要太多的速度，也许你可以试试这个：

    private static RNGCryptoServiceProvider _RNG = new RNGCryptoServiceProvider();  

    private static int GetNextRnd (int min, int max)
    {
        byte[] rndBytes = new byte[4];
        _RNG.GetBytes(rndBytes);
        int rand = BitConverter.ToInt32(rndBytes, 0); 
        const Decimal OldRange = (Decimal)int.MaxValue - (Decimal)int.MinValue;
        Decimal NewRange = max - min;
        Decimal NewValue = ((Decimal)rand - (Decimal)int.MinValue) / OldRange * NewRange + (Decimal)min;
        return (int)NewValue;
    }

这将根据您的值范围缩放整个范围

int

number，以保持分布

---

我知道这是一篇老文章，但我遇到了一个类似的问题，这个解决方案对我很有效。

Jim，

Next（）%maxValue

是有偏差的；举个简单的例子，如果

Next（）

返回0、1、2或3均匀分布，

Next（）%3

返回0的频率是1或2的两倍。@Rawling:是的，我确实提到过使用模运算符可能会有问题。感谢您提供的具体示例。抱歉，我没有看到您的警告。