C# 如何从随机字节数组值中获取随机双精度值？

我想使用RNGCryptoServiceProvider作为随机数的来源。由于它只能将它们作为字节值数组输出，如何将它们转换为0到1的双倍值，同时保持结果的一致性？

您可以使用BitConverter.ToDouble（…）方法。它接受一个字节数组并返回一个双精度。大多数其他基元类型都有相应的方法，以及从基元到字节数组的方法。

使用位转换器将随机字节序列转换为双字节：

byte[] random_bytes = new byte[8];  // BitConverter will expect an 8-byte array
new RNGCryptoServiceProvider().GetBytes(random_bytes);

double my_random_double = BitConverter.ToDouble(random_bytes, 0);

---

我就是这样做的

private static readonly System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider _secureRng;
public static double NextSecureDouble()
{
  var bytes = new byte[8];
  _secureRng.GetBytes(bytes);
  var v = BitConverter.ToUInt64(bytes, 0);
  // We only use the 53-bits of integer precision available in a IEEE 754 64-bit double.
  // The result is a fraction, 
  // r = (0, 9007199254740991) / 9007199254740992 where 0 <= r && r < 1.
  v &= ((1UL << 53) - 1);
  var r = (double)v / (double)(1UL << 53);
  return r;
}

---

对于替身（比如NaN）来说，有些特殊情况是你想要避免的。-0 Jon是对的。更糟糕的是数字不在0和1之间。请尝试以下操作：BitConverter.GetBytes（double.NaN）。返回以248255结尾的8字节数组。请参阅我对Michael帖子的评论。可能会导致NaN、-无穷大等。谢谢，但结果将非常不均匀，其密度将增加到0，并且没有机会在0.5到1之间获得任何东西。我的大脑今天无法处理简单的数学。这正是我想做的+1给你。是的，这好多了。。。值为1.0的情况非常糟糕。。。在已经从1到0的一半之前，您只需要一个大于2的双精度值。2..double.Max的翻倍比0..2的翻倍多得多。谢谢你，Mehrdad！工作起来很有魅力！看起来这个解决方案可能（如果你真的（不）幸运的话）返回1。但是Random.NextDouble（）返回一个介于0（包括0）和1（排除）之间的值。@bruce965第一个问题：这是因为

ulong.MaxValue

是分子中可以得到的最大值。第二个问题：不，因为分子总是正的（它是无符号的）。第三个问题：不知道你在说什么。。。

3

与任何事情都有什么关系

2^64

比double.MaxValue小得多，因此没有

无穷大

，它变成

NaN

的唯一方法是分母为零，而分母不是。编辑：也许你认为《双重密码》的演员阵容是闪电战？不是。我认为这应该是可以接受的答案，因为它与Random的行为相同，它从不返回1.0。如果我错了，请纠正我。。。你可以简化部分代码：

v&=（（1UL>11）不是吗？@Yellowfive当然可以，但是
v&=（（1UL
private static readonly System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider _secureRng;
public static double NextSecureDouble()
{
  var bytes = new byte[8];
  _secureRng.GetBytes(bytes);
  var v = BitConverter.ToUInt64(bytes, 0);
  // We only use the 53-bits of integer precision available in a IEEE 754 64-bit double.
  // The result is a fraction, 
  // r = (0, 9007199254740991) / 9007199254740992 where 0 <= r && r < 1.
  v &= ((1UL << 53) - 1);
  var r = (double)v / (double)(1UL << 53);
  return r;
}

[Test]
public void Randomness_SecureDoubleTest()
{
  RunTrials(1000, 0.02);
  RunTrials(10000, 0.01);
}

private static void RunTrials(int sampleSize, double errorMargin)
{
  var q = new Queue<double>();

  while (q.Count < sampleSize)
  {
    q.Enqueue(Randomness.NextSecureDouble());
  }

  for (int k = 0; k < 1000; k++)
  {
    // rotate
    q.Dequeue();
    q.Enqueue(Randomness.NextSecureDouble());

    var avg = q.Average();

    // Dividing by n−1 gives a better estimate of the population standard
    // deviation for the larger parent population than dividing by n, 
    // which gives a result which is correct for the sample only.

    var actual = Math.Sqrt(q.Sum(x => (x - avg) * (x - avg)) / (q.Count - 1));

    // see http://stats.stackexchange.com/a/1014/4576

    var expected = (q.Max() - q.Min()) / Math.Sqrt(12);

    Assert.AreEqual(expected, actual, errorMargin);
  }
}